Содержание

Введение 1Условия работы машинного агрегата 2 Подбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода 3. Расчет зубчатой передачи 4 Расчет открытой передачи 5 Проектный расчет валов 6.Подбор и проверка долговечности подшипников 7. Конструирование зубчатого колеса 8. Подбор и проверка шпоночных соединений 9. Проверочный расчет ведомого вала 10. Конструирование корпуса редуктора 11. Смазка и сборка редуктора 12. Охрана окружающей среды Литература Приложения

Введение

Рис. 1 Привод галтовочного барабана:

1 – двигатель; 2 – передача клиновым ремнем; 3 – цилиндрический редуктор; 4 – упругая втулочно-пальцевая муфта; 5 – галтовочный барабан; I, II, III, IV – валы, соответственно, – двигателя, быстроходный и тихоходный редуктора, рабочей машины

Окружная сила на барабане F, кН	0,5
Окружная скорость барабана , м/с	3,0
Диаметр барабана , мм	800
Допускаемое отклонение скорости барабана , %	5
Срок службы привода , лет	6

Условия работы машинного агрегата

Привод галтовочного барабана для снятия заусенцев после штамповки– с окружной силой на барабане F=0,5 кН, предназначен снятия заусенцев, работает в течении 6 лет.

Устанавливается в прессовом цеху. Работа в две смены, нагрузка переменная, режим реверсивный, продолжительность смены tс=8 ч.

1. Определяем ресурс времени:

Lh=365Lг∙tс∙Lс ( 10 ,с.36)

Lг– срок службы привода

tc – продолжительность смены

Lc– число смен

Lг=6 лет

tc=8 ч.

Lc=2 смены

Lh=365∙6∙8∙2=35040 ч.

2. Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса.

Тогда Lh∙0,85 =35040∙0,85=29784 ч.

Принимаем рабочий ресурс привода: Lh=30∙10³ ч.

Таблица 1.1 – Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lc	tc	Lh, ч.	Характер нагрузки	Режим работы
Механический цех	6	2	8	30∙10³	переменная	реверсивный

2 Подбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

2.1 Определяем требуемую мощность и частоту вращения двигателя.

2.1.1. Определяем требуемую мощность рабочей машины Р,кВт :

Ррм=F∙v [1, с.39]

F–окружная сила на барабане

v– окружная скорость барабана

F=1,2 кН

v= 2,0 м/с

Ррм=0,5∙3,0=1,5 кВт

2.1.2 Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

ŋ= ŋм∙ŋоп∙ŋ_ЗП∙ŋ_м∙ŋпк³

ŋзп–КПД зубчатой цилиндрической передачи

ŋзп=0,97 [1, с.40]

ŋ_ОП–КПД открытой ременной передачи

ŋ_ОП=0,95 [1, с.40]

ŋм–КПД муфты

ŋм=0,98 [1, с.40]

ŋпк–КПД подшипника качения

ŋпк=0,995 [1, с.40]

ŋ=0,98∙0,95∙0,97∙0,98∙0,995³=0,872.

3. Определяем требуемую мощность двигателя Pдв, кВт :

Pдв= Ррм/ŋ [1, с.40]

Pдв=1,5/0,872=1,72 кВт.

2.1.4 По таблице К9 [1, с.384] выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Pном=2,2 кВт.

Таблица 2.1 – Характеристики двигателей

№ Вар.	Тип двигателя	Номинальная мощность Рном , кВт	Частота вращения nном, мин-1
1	4АМ80В2У3	2,2	2850
2	4АМ90L4У3	2,2	1425
3	4АМ100L6У3	2,2	950
4	4АМ112МA8У3	2,2	700

2.1.5 Определяем частоту вращения рабочей машины nрм ,мин :

nрм=60∙1000∙v/(π∙D) [1, с.41]

где D–диаметр барабана, D=800мм

v – скорость барабана, v=3,0 м/с

nрм=60∙1000∙3,0/(3,14∙800)=71,66 мин^-1

2.1.6 Определяем общее передаточное число для каждого варианта двигателя u

u=nдв/nрм [1, с.41 ]

uоб1=2850/71,66=39,77

uоб2=1425/71,66=19,89

uоб3=950/71,66=13,26

uоб4=700/71,66=9,77

2.1.7 Производим разбивку общего передаточного числа принимая для всех вариантов передаточное число постоянным uзп=5,0 [ 1, с.43, табл .2,3].

Тогда передаточное число открытой зубчатой передачи равно

uоп=uоб/uзп

u₁=39,77/5,0=7,95

u₂=19,89/5,0=3,98

u₃=13,26/5,0=2,65

u₄=9,77/5,0=1,95

Таблица 2.2 - Передаточные отношения привода

Передаточное число	Вариант
	1	2	3	4
Общее для привода	39,77	19,89	13,26	9,77
Открытой передачи	7,98	3,98	2,65	1,95
Цилиндрический редуктор	5,0	5,0	5,0	5,0

2.1.8 Т.к. двигатели с большой частотой вращения имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами весьма металлоемки, то рассмотренных вариантов предпочтительней третий: uоп=2,65

2.1.9 Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения приводного вала ленточного конвейера:

∆nрм= nрм∙ δ/100

∆nрм= 71,66∙5/100=3,583 мин^-1

Таким образом, выбираем двигатель 4АМ100L6У3 (Pном =2,2кВт,nном=950мин^-1); передаточные числа: привода uоб=13,26, редуктора uзп=5,0, открытой передачи uоп=2,65.

2.1.10 Определяем мощность на валах, P кВт:

Р_{дв треб.}=1,72 кВт

Р1= Р1∙ ŋоп ∙ ŋпк=1,72∙0,95∙0,995=1,57 кВт

Р2=Р1∙ ŋзп ∙ ŋпк=1,57∙0,97∙0,995=1,52 кВт

Ррм=Р2∙ ŋ_м ∙ ŋпк=1,48∙0,98∙0,995=1,44 кВт

2.1.11 Определяем скорости на валах, ω с^-1 :

ωном= π∙nном/30=3,14∙950/30=99,43 с^-1

ω1= ωном/ uоп=99,43/2,65=37,52 c^-1

ω2= ω1/ uзп=37,52/5,0=7,5 c^-1

ωрм= ω2 =7,5 c^-1

2.1.12 Определяем частоту вращения на валах n, об/мин:

nном =950 мин^-1

n1= nном/uоп=950/2,65=358,49 мин^-1

n2= n₁/u_зп =358,49/5,0=71,7 мин^-1

nрм = n₂ = 71,7 мин^-1.

2.1.13 Определяем вращающие моменты на валах Т, Н∙м :

Tдв=Pдв/ωном=1,72∙10³/99,43=17,3 Н∙м

T1= P1/ω1 =1,57∙10³/37,52=41,8 Н∙м

T2=P2/ω2=1,52∙10³/7,5=202,67 Н∙м

Tрм= Pрм/ωрм=1,44∙10³/7,5=192 Н∙м.

Таблица 2.3 Кинематические и силовые характеристики привода

Параметр	ВАЛ
	Двигатель 4АМ100L6У3		I		II		III
Расчёт мощности Р, кВт	1,72		1,57		1,52		1,44
Частота вращения n , мин-1	950		238,75		47,75		47,75
Угловая скорость ω,с-1	99,43		37,52		7,5		7,5
Вращающий момент Т ,Нм	17,3		41,8		202,67		192
Передаточное число u		2,65		5,0