- •Содержание:
- •1. Введение
- •2. Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода.
- •3. Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений.
- •4. Расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи.
- •5. Проектный расчет валов редуктора
- •6.Определение реакций в подшипниках. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов ( быстроходный вал )
- •Быстроходный вал:
- •Тихоходный вал:
- •7. Проверочный расчет подшипников:
- •8. Конструктивная компоновка привода:
- •8.4 Проверочный расчет валов
- •9. Смазывание
- •10. Проверочный расчет шпонок
- •11. Технический уровень редуктора
- •Список литературы:
Пинский государственный индустриально-
педагогический колледж
Пояснительная записка
по предмету: «Техническая механика»
Тема: «Рассчитать и спроектировать одноступенчатый, цилиндрический, шевронный редуктор общего назначения»
Выполнил: Лепесевич Антон
Проверила: Цинкель Т.Н.
Пинск 2005
К инематическая схема
Позиция |
Элемент схемы |
Исходные данные |
Значение |
1 |
Цилиндрический редуктор |
Мощность, Р квт |
1,8 |
2 |
Клиноременная передача |
Частота вращения, п об/мин |
120 |
3 |
Двигатель |
4АМ90L4У3 |
|
Содержание:
1. Введение……………………………………………………………......стр 2
2. Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода……стр(3 -5)
3. Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений………………………………………………………………....стр(6 – 9)
4. Расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи………стр(10 – 14)
5. Проектный расчет валов редуктора…………………………..стр(15 – 19)
6.Определение реакций в подшипниках. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов…………………………………………………...стр(20 – 24)
7. Проверочный расчет подшипников…………………………..стр(25 – 27)
8. Конструктивная компоновка привода………………………..стр(28 – 30)
9. Смазывание…………………………………………………………...стр 31
10. Проверочный расчет шпонок………………………………………стр 32
11. Технический уровень редуктора…………………………………...стр 33
12. Список литературы…………………………………………………стр 34
1. Введение
Редуктором называется механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочей машине.
Редуктор состоит из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном герметичном корпусе, что принципиально отличает его от зубчатой или червячной передачи, встраиваемой в исполнительный механизм или машину.
Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, поэтому число разновидностей их велико.
Редукторы применяют также и в других отраслях промышленности.
Редукторы определяются составом передач, порядком их размещения в направлении от быстроходного вала к тихоходному валу и положением осей валов в пространстве.
Типоразмер редуктора определяется типом и главным параметром тихоходной ступени.
Исполнение редуктора определяется передаточным числом, вариантом сборки и формой концевых участков вала.
Основная энергетическая характеристика редуктора – номинальный вращающий момент Т на его тихоходном валу при постоянной нагрузке.
Цилиндрические редукторы благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления и обслуживания получили широкое распространение в машиностроении.
2. Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода.
2.1 Определяем общий КПД привода:
ηобщ = ηрп * ηпк² * ηзп
где ηрп – коэффициент полезного действия клиноременной передачи;
ηрп = 0,95…0,97 (табл. 2.2, стр.41 [1]);
принимаем ηрп = 0,97;
ηзп – коэффициент полезного действия закрытой зубчатой
цилиндрической шевронной передачи;
ηзп = 0,96…0,97(табл. 2.2, стр.40 [1]);
принимаем ηзп = 0,96;
ηпк – коэффициент полезного действия подшипников качения;
ηпк = 0,98…0,995 (табл. 3, стр.41 [1]);
принимаем ηпк = 0,98;
ηобщ = 0,97*0,96*0,98² = 0,894
2.2 Определяем требуемую мощность рабочей машины.
Ррм = Р3 = 1,8 квт
2.3 Определяем требуемую мощность двигателя Рдв., квт:
Рдв = Ррм / ηобщ = 1,8 / 0,894 = 2,013 квт
2.4 Определяем номинальную мощность двигателя Рном., квт:
Рном ≥ Рдв
Из таблицы 2.1 стр. 39 [1] выбираем тип двигателя
1. 4АМ80В2У3 (п = 2850 об/мин.) Рном = 2,2 квт;
2. 4АМ90L4У3 (п = 1425 об/мин.) Рном = 2,2 квт;
3. 4АМ100L6У3 (п = 950 об/мин.) Рном = 2,2 квт;
4. 4АМ112МА8У3 (п = 700 об/мин.) Рном = 2,2 квт;
Т.к. двигатели с большой частотой вращения имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.
Следовательно в данной ситуации подходит трехфазный асинхронный двигатель серии 4А типа 90L: 4АМ90L4У3
Характеристики двигателя следующие:
Рном = 2,2 квт; пном = 1425 об/мин. (табл. к9, стр. 384 [1])
2.5 Определяем передаточные числа привода и его ступеней. Передаточное число привода определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя пном к частоте вращения приводного вала рабочей машины прм (п3) при номинальной нагрузке.
U = пном / прм
1.U = 2850 / 120 = 23,75
2.U = 1425 / 120 = 11,875
3.U = 950 / 120 = 7,916
4.U = 700 / 120 = 5,833
Общее передаточное число U: U = Uрп * Uзп
где Uрп – передаточное число ременной передачи, которое должно быть в пределах 2…4 (табл. 2.3, стр. 43 [1]);
Uзп – передаточное число зубчатой передачи.
Приняв передаточное число зубчатой передачи за 4 (табл. 2.3, стр. 43 [1]) получим передаточное число ременной передачи: Uрп = U / Uзп
1.Uрп = 23,75 / 4 = 5,937
2.Uрп = 11,875 / 4 = 2,968
3.Uрп = 7,916 / 4 = 1,979
4.Uрп = 5,833 / 4 = 1,458
2.6 Определяем мощность каждой ступени:
РI = Рраб.м = 2,013 квт
РII = РI * ηрп = 2,013 * 0,97 = 1,952 квт
РIII = РII * ηпк² * ηзп = 1,952 * 0,98² * 0,96 = 1,799 квт
2.7 Определяем угловые скорости на каждой ступени привода:
nI = пдв = 1425 об/мин.
nII = nI / Uрп = 1425 / 2,968 = 480,121 об/мин.
nIII = nII / Uзп = 480,121 / 4 = 120,03 об/мин.
2.8 Определяем моменты ступеней привода.
ТI =
wI = = = = 149,15 (рад/с)
wII = = 50,252 (рад/с)
wIII = = 12,563 (рад/с)
ТI = = = 13,496 (Нм)
ТII = = = 38,844 (Нм)
Т III = = = 143,198 (Нм)
Параметр |
Передача |
Параметр |
Вал |
||||
Закры-тая |
Откры- тая |
Двига- теля |
Редуктора |
Приводной рабочей машины |
|||
Быстро- ходный |
Тихо- ходный |
||||||
Переда- Точное число, U |
4 |
2,968 |
Расчетная мощность, P |
2,013 |
1,952 |
1,799 |
1,799 |
Угловая скорость, w |
149,15 |
50,252 |
12,563 |
12,563 |
|||
КПД η |
0,96
|
0,97 |
Частота вращения, n |
1425 |
480,121 |
120,03 |
12,03 |
Вращающийся момент, Т |
13,496 |
38,844 |
143,198 |
143,198 |