9 Уточненный расчет валов.

9.1 Уточнение размеров валов. Построение эскиза вала. Выбор конструктивных элементов, определение их размеров, выбор посадок, предельных отклонений, допусков форм и расположения поверхностей, шероховатостей.

9.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Проверка статической прочности валов: п. 6.5 [3].

9.3 Проверка усталостной прочности валов: п. 6.6 [3].

10 Выбор способа смазки и смазочного материала для всех узлов мотор-редуктора.

11 Конструирование корпуса редуктора.

11.1 Выбор конструкции и определение размеров корпуса.

11.2 Выбор смазочных и уплотнительных устройств (привести обоснование выбора).

12 Сборка и монтаж мотор-редуктора.

13 Заключение.

14 Список используемой литературы.

Графическая часть курсовой работы:

1 лист Сборочный чертеж мотор-редуктора (ф. А1)

2 лист Рабочий чертеж тихоходного вала (ф.А3).

3 лист Рабочий чертеж зубчатого или червячного колеса (ф.А3).

2.4 Дополнительные методические указания для проведения расчетов

2.4.1 Срок службы мотор-редуктора

Срок службы (ресурс) , ч, определяется по формуле:

,

где L – срок службы привода, лет;

– количество рабочих дней в году ( = 250 или 365 дней при пятидневной или семидневной рабочей неделе соответственно, в зависимости от характера производства);

– количество смен ( = 1, 2 или 3 смены);

– продолжительность смены ( = 8 часов).

Так как в задании не сказано о характере изменения тягового усилия за время эксплуатации, считаем как самый неблагоприятный вариант, что режим нагрузки – постоянный, т.е. за все время работы привода рабочая нагрузка не меняется, и равна заданному максимальному тяговому усилию F.

2.4.2 Обоснование выбора типа электродвигателя

Для проектируемых приводов рекомендуется использовать асинхронные трехфазные двигатели переменного тока. Эти двигатели наиболее универсальны. Они имеют закрытое и обдуваемое исполнение, что позволяет применять их для работы в загрязненных условиях, на открытых площадках и т.п. Двигатели используются для приводов механизмов, имеющих постоянную или маломеняющуюся нагрузку при длительном режиме работы, имеют повышенные пусковые моменты. Они могут работать в любом направлении, обеспечивая при необходимости реверсивность привода.

В таблицах 1 и 2 приложения приведены характеристики и основные размеры электродвигателей серии 4А.

2.4.3 Выбор электродвигателя

2.4.3.1 Требуемая мощность электродвигателя:

,

где – КПД привода;

– КПД отдельных звеньев кинематической цепи, примерные значения которых приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Значения КПД элементов привода

Тип элемента привода
Закрытая зубчатая цилиндрическая передача:	0,97…0,99
Закрытая червячная передача при передаточном числе: свыше 30 свыше 14 до 30 свыше 8 до 14	0,7…0,8 0,75…0,85 0,8…0,9
Подшипники качения (одна пара)	0,99

КПД червячных передач сильно зависит от передаточного числа, которое на данном этапе проектирования неизвестно, поэтому предварительно рекомендуется принять . После окончательного определения передаточного числа следует уточнить КПД червячного редуктора и всего привода.

2.4.3.2 Подбор электродвигателей

Двигатель подбирается по передаваемой мощности. Условие выбора:

,

где – мощность двигателя по каталогу.

Для асинхронных двигателей допускается перегрузка 8% – при постоянной нагрузке, и 12% – при переменной нагрузке.

В большинстве случаев можно подобрать несколько электродвигателей требуемой мощности, с разными скоростями вращения. Данные о выбранных электродвигателях необходимо свести в таблицу 2.2.

Если мощность двигателя по каталогу больше требуемой мощности , то расчетная мощность двигателя теперь будет .

Таблица 2.2

Параметры выбранных электродвигателей

	Обозначение электродвигателя	Мощность P , кВт	nэд. ном., об/мин	uпривода
1
2
3
4

Передаточное число привода для каждого варианта электродвигателя:

,

где – частота вращения выходного вала мотор-редуктора.

Рекомендованные и предельные значения передаточных чисел передач приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Рекомендуемые и предельные значения передаточных чисел передач

Вид передачи	Передаточное число
Цилиндрическая зубчатая при твердости зубьев:
 350 HB	2,5…5,6	до 6,3
40…56 HRC	2,5…5,6	до 6,3
56…63 HRC	2…4	до 5,6
Червячная	16…50	8…80

Варианты электродвигателей, у которых передаточное число редукторов не попадает в указанный диапазон, можно исключить из рассмотрения. Из оставшихся вариантов необходимо выбрать один, обеспечивающий минимальные габариты и массу (следовательно, и стоимость) привода.

Обычно из оставшихся вариантов выбирают электродвигатель с меньшей частотой вращения, так как этот вариант имеет меньшее передаточное число редуктора, и, следовательно, меньшую массу и габариты. Кроме того, следует помнить, что чем меньше скорости вращения в приводе, тем меньше износ, шум, вибрация. Поэтому при всех одинаковых параметрах следует отдавать предпочтение вариантам с электродвигателями с меньшими скоростями вращения, хотя они больше по габаритам, массе и стоимости. Но проигрыш в массе электродвигателя, как правило, гораздо меньше, чем выигрыш в массе редуктора.

Если в привод входит червячный редуктор, то после уточнения передаточного числа следует уточнить КПД редуктора: , после чего уточнить КПД привода и требуемую мощность электродвигателя (см. п. 2.4.3.1).