Содержание
Содержание 3
1 Назначение и описание работы привода 5
2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода 7
2.1 Выбор электродвигателя. Разбивка общего передаточного отношения по ступеням 7
2.2 Кинематический и силовой анализ 7
3 Расчет передач привода 9
3.1 Расчет геометрических параметров открытой зубчатой цилиндрической передачи 9
3.2 Расчет зубчатой передачи 11
3.2.1 Выбор материала зубчатых колес 11
3.2.2 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений 11
3.2.3 Определение допускаемых контактных напряжений 11
3.2.4 Определение допускаемых изгибных напряжений 12
3.2.5 Расчет геометрических параметров передачи 13
3.2.6 Силы в зацеплении 14
3.2.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям 15
3.2.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба 16
4 Предварительный расчет валов и их конструирование 18
5 Выбор и проверочный расчет муфты 20
6 Расчет нагрузок, действующих на валы и опоры 21
5.1 Расчет быстроходного вала 21
5.2 Расчет тихоходного вала 23
7 Назначение и выбор класса точности подшипников 25
8 Смазывание передачи и подшипников редуктора 27
9 Конструктивные размеры корпуса редуктора, зубчатых колес, шестерни 28
10 Расчет шпоночных соединений 30
10.1 Методика расчета 30
10.2 Шпонка под муфтой 30
10.3 Шпонка под колесом 31
10.4 Шпонка под шестерней 31
31
11 Компоновочная схема редуктора по плоскости 32
12 Расчет подшипников качения на долговечность 33
12.1 Расчет подшипников быстроходного вала 33
12.2 Расчет подшипников тихоходного вала 34
13 Проверочный расчет валов 35
13.1 Расчет валов на статическую прочность 35
13.2 Расчет ведущего вала на усталостную прочность 35
13.3 Расчет ведомого вала на усталостную прочность 37
14 Назначение посадок, шероховатостей, допусков формы и расположения поверхностей 39
15 Описание сборки редуктора, регулировки зацепления и подшипников 40
Список использованных источников 42
ПРИЛОЖЕНИЕ 43
1 Назначение и описание работы привода
Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Применение редукторов обусловлено экономическими соображениями. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности. Оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с понижающей передачей, вместо тихоходного двигателя без передачи. Наиболее широко используются асинхронные двигатели с частотой 750 и 1500 оборотов в минуту.
Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.). В данном проекте разрабатывается одноступенчатый горизонтальный цилиндрический прямозубый редуктор.
Зубчатые передачи являются основными видом передач в машиностроении. Их основные преимущества: высокая нагрузочная способность, и, как следствие, малые габариты; большая долговечность и надежность работы; высокий КПД; постоянство передаточного отношения; возможность применения в широком диапазоне мощностей, скоростей, передаточных отношений. Недостатки: шум при работе, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа, незащищенность при перегрузках, возможность возникновения значительных динамических нагрузок из-за вибрации.
Подшипники служат опорами для валов, Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вращения вала. В данном приводе используются шариковые радиальные подшипники, которые воспринимают радиальную нагрузку в цилиндрической передаче.
Привод конвейера (рис.1) предназначен для увеличения крутящего момента и уменьшения частоты вращения на барабане конвейера.
Рисунок 1 – Кинематическая схема привода
Привод состоит из электродвигателя, передающий крутящий момент на входной вал редуктора через упругую втулочно-пальцевую муфту. Редуктор – горизонтальный цилиндрический прямозубый. На выходном валу редуктора установлена ведущая шестерня зубчатой открытой передачи, передающая вращение на приводной вал. На приводном валу установлены ведущие звездочки конвейера.