
- •16 Примеры расчетов приводов
- •16.1 Пример расчета привода с плоскоременной передачей и червячно-цилиндрическим редуктором
- •16.1.1 Исходные данные для проектирования
- •16.1.2 Кинематический расчет и выбор электродвигателя
- •16.1.3 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
- •16.1.4 Расчет зубчатых колес тихоходной цилиндрической передачи
- •16.1.5 Расчет быстроходной червячной передачи
- •16.1.6 Расчет плоскоременной передачи
- •16.1.7 Выполнение компоновочного чертежа
- •16.1.8 Расчет валов
- •1 Построение схемы нагружения зубчатых колес
- •2.4 Для подбора подшипников качения определяем суммарную реакцию в той опоре, где она будет больше.
- •3.3 Определяем наибольший изгибающий момент. Опасным является сечение в месте посадки шестерни:
- •3.4 Определяем суммарную реакцию в той опоре, в которой она будет больше.
- •4.3 Опасным сечением является сечение в месте посадки зубчатого колеса:
- •16.1.9 Подбор подшипников
- •16.1.10 Выбор шпонок
- •16.1.11 Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора
- •16.1.12 Выбор муфты
- •16.1.13 Выбор смазки
- •16.1.14 Тепловой расчет червячной передачи
- •16.1.15 Выбор посадок деталей
- •16.1.16 Порядок сборки редуктора
16.1.12 Выбор муфты
Тип муфты выбирают в соответствии с предъявленными к ней требованиями в приводном устройстве. Размер муфты и ее деталей зависят от величины передаваемого крутящего момента [18, 20, 21, 30, 52, 57].
При подборе стандартных муфт учитывают также диаметры концов валов, которые муфта должна соединять.
Широко
применяемые муфты стандартизованы. Их
подбирают из ГОСТов по величине расчетного
крутящего момента
:
,
где
– коэффициент, учитывающий режим работы
привода. Для ленточных транспортеров
.
–номинальный
крутящий момент.
.
На
ведомый вал ставим упругую втулочно-пальцевую
муфту МУВП ГОСТ 21424-75 с номинальным
крутящим моментом 1000 и
мм.
16.1.13 Выбор смазки
В машиностроении для смазывания передач широко применяется наиболее простой способ – погружение зубчатых колес в ванну с жидким маслом, так называемая картерная смазка [18–20, 60].
Используется
картерная смазка при окружной скорости
зубчатых колес
м/с.
Предельно допустимая глубина погружения колес в масляную ванну обусловлена минимальными затратами на перемешивание и разбрызгивание масла. Если в масляную ванну погружаются быстроходные и тихоходные колеса, то глубина погружения быстроходного колеса не превышает две высоты зуба, а тихоходного – 0,25 радиуса колеса.
Детали червячного редуктора при нижнем расположении червяка погружаются на глубину высоты витка. Для снижения потерь мощности и тепловыделения при высокой частоте вращения червяка и длительной его работе уровень масла в корпусе понижают, а для смазки зацепления на червяк устанавливают разбрызгиватели. Масло в этом случае заливают до центра нижнего тела качения подшипника.
Для повышения стойкости зубьев против заедания желательно применять масло высокой вязкости. Однако при этом увеличиваются потери на его перемешивание. Поэтому масло выбирают в зависимости от окружной скорости, нагрузки и материала зубьев:
– на
червяке
м/с;
– на
зубчатом колесе
м/с.
При
окружной скорости до 2 м/с, температуре
для червячных передач при 100 °С и
контактных напряжениях
МПа выбираем индустриальное масло
И-Г-А-32 с кинематической вязкостью
29…35 Ст [18].
Уровень масла контролируют маслоуказателем при остановке редуктора.
16.1.14 Тепловой расчет червячной передачи
Механическая энергия в передаче превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод тепла недостаточный, то при температуре свыше 90 °С масло теряет защитную способность, при этом возможно заедание и передача выходит из строя. Червячные передачи работают с большими тепловыделениями, поэтому для них необходимо производить тепловой расчет, который при установившемся тепловом состоянии производят на основе теплового баланса, т.е. приравнивая тепловыделение к теплоотдаче [30].
Перепад температур редуктора и окружающей среды определяется по формуле:
,
где
– требуемая мощность электродвигателя,
Вт;
–КПД передачи;
K– коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2С);
A– поверхность тепловыделения, м2.
Для
проектируемого редуктора площадь
тепловыделяющей поверхности А= 1,0.
В
закрытых небольших помещениях при
отсутствии вентиляции
,
в помещениях с интенсивной вентиляцией
.
Значение
уменьшается при загрязнении корпуса
редуктора.
Принимаем
.
Тогда
.
Для
обычных редукторных масел допускают
наибольшую температуру 85–90 C,
а перепад температур,
то есть охлаждение редуктора можно
признать достаточным.