|
|
1 Кинематический расчет прибора 1 Подбор электродвигателя
Содержание
Введение
1 Кинематический расчет прибора
1.1 Подбор электродвигателя
1.2 Определение частот вращения и вращающих моментов на балах
2. Расчет червячной передачи
21 Выбор материала червяка и червячного колеса
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба
2.3 Проектный расчет
2.4 Проверочный расчет
3 Эскизное проектирование
3.1 Проектные расчеты валоб
3.2 Выбор типа и схемы установки подшипников
3.3 Составление компоновочной схемы
4 Конструирование червяка и червячного колеса
Расчет соединений
5.1 Шлицевые соединения
5.2 Соединения с натягом
53 Резьбовые соединения.
6 Подбор подшипников качения на заданный ресурс
7. Конструирование корпусных деталей и крышек подшипников
8. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости
9. Выбор смазочных материалов и системы смазывания
10. Тепловой расчет червячного редуктора
11. Расчет муфт
11.1 Подбор и проверочный расчет упругой муфты
11.2 Расчет и конструирование упруго- предохранительной муфты
12. Порядок сборки привода, выполнение необходимых регулировочных работ
Литература
| |
|
.
Введение
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червяч-
ных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стально-
го), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо
по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному отношению без указания конкретного назначения.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: ти-
пу передачи (зубчатые, червячные, зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.). Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы.
В данном курсовом проекте используется закрытая прямозубая зубча-
тая передача.
| |
|
Зубчатые передачи предназначены для передачи движения с соответствующим изменением угловой скорости(момента) по величине и направлению. В этих передачах движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес.
Классификация зубчатых передач: 1.По взаимному расположению геометрических осей валов зубчатых колес: цилиндрические, конические, гипоидные конические, винтовые. 2. По расположению зубьев относительно образующей колес: прямозубые, косозубые, шевронные и с криволинейными зубьями. 3. По форме бокового профиля зубьев: эвольвентные, циклоидальные и круговые (зацепление Новикова). 4.По конструктивному исполнению: открытые и закрытые. Закрытые передачи размещают в специальном корпусе, защищенном от проникновения пыли извне, с постоянным смазыванием погружением (из масляной ванны корпуса) или проточным смазыванием мест зацепления зубьев.
Преимущества зубчатых передач: надежность работы в широком диапозоне нагрузок и скоростей; компактность; долговечность; высокий КПД (0,96…0,99); сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники; постоянство передаточного отношения; простота обслуживания.
Недостатки зубчатых передач: высокие требования к точности изготовления и монтажа; шум при больших скоростях; большая жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки.
| |
|
Кинематический расчёт привода механической передачи
1.1. Выбор электродвигателя
Исходные данные для расчета: мощность на выходном валу редуктора - P = 5,6 кВт; угловая скорость выходного вала редуктора - n = 72 об/мин; вращение валов в одну сторону; работа в одну смену (сменность); срок службы – 10 лет.
Определяем КПД привода (значения берем из табл.1.1) [1,с.5] (где
 - КПД открытой ременной передачи;  - КПД редуктора;  КПД, учитывающий потери пары подшипников качения; - КПД муфты;  -
КПД, учитывающий потери в опорах вала приводного барабана):
ŋ =  *0,97*0,99 = 0,886
Рассчитываем требуемую мощность электродвигателя:  = 6,32 кВт
1.2. Определение передаточного отношения привода и его ступеней
В таблице П.1(см. приложение) [1,с.390] по требуемой мощности с
учетом возможностей привода, состоящего из цилиндрического редуктора и цепной передачи, выбираем два типа электродвигателей (где  – синхронная частота вращения; S – скольжение):
Вариант А: Электродвигатель 4А132М6УЗ,  = 7,5 кВт,  =1000 об/мин S,% = 3,2.
 = 1000(1-0,032) = 968 об/мин
По стандартному ряду передаточных отношений редукторов выбираем для данного электродвигателя значение, равное 3,55(по ГОСТ 2185-66):
| |
|
 ;
 = = 3,55*3,79 = 13,45;
 *100% =  3%
 = 71,97 об/мин;
 *100% =  *100% = 0,041% 3%
Вариант Б: Электродвигатель 4А132S4УЗ,  = 7,5 кВт,  =1500 об/мин S,% = 3,0.
= 1500(1-0,03) = 1455 об/мин;
По стандартному ряду передаточных отношений редукторов выбира-
ем для данного электродвигателя значение, равное 5,6(по ГОСТ 2185-66):
 ;
 = = 5,6*3,6 = 20,16;
 *100% =  *100% = 0,198% 3%
 7 об/мин;
 *100% =  *100% = 0,236% 3%
Из двух рассматриваемых вариантов электродвигателей выбираем тот вариант, где передаточное отношение редуктора( ) меньше; где погрешности  и  меньше; где передаточные отношения редуктора находятся примерно в середине стандартного ряда передаточных отношений редукторов.
Под описанные признаки подходит вариант электродвигателя под буквой А.
Заносим найденные значения в таблицу:
Исходные данные:
мощность на выходном валу привода P = 5,6 кВт;
угловая скорость выходного вала редуктора n = 72 об/мин;
| |
|
- мощность двигателя = 7,5 кВт.
Таблица 1.1. Сравнение характеристик электродвигателей
|
|
|
Вариант А
|
Вариант Б
|
|
Двигатель
|
4А132M6УЗ
|
4А132S4УЗ
|
Мощность , кВт
|
7,5
|
7,5
|
Частота вращения  , об/мин
|
1000
|
1500
|
Скольжение S, %
|
3,2
|
3,0
|
Номинальная частота
 , об/мин
|
968
|
1455
|
Угловая скорость (частота вращения) выход-
ного вала редуктора, об/мин
|
72
|
72
|
Общее передаточное отношение i
|
13,444
|
20,20
|
Передаточное отношение зубчатой передачи
|
3,55 (ГОСТ)
|
5,6 (ГОСТ)
|
Передаточное отношение ременной передачи
|
3,79
|
3,6
|
Фактическое общее передаточное отношение
|
3,55*3,79 = 13,45
|
5,6*3,6 = 20,16
|
Отклонение от расчетного передаточного отношения  , %
|
0,044
|
0,198
|
|
Фактическая частота вращения  выходного вала редуктора, об/мин
|
|
|
Отклонение от заданного значения  , %
|
0,041
|
0,236
|
|
Выбираем вариант А
|
|
1.3. Определение силовых и кинематических параметров приво-
да
Определяем мощность на выходном валу двигателя:
 = = 6,32 кВт
Определяем частоту вращения и угловую скорость выходного вала
двигателя:
 = = 968 об/мин;
 = 101,3 рад/с
Определяем вращающий момент на выходном валу двигателя, входном валу плоскоременной передачи:
 = 62,39 Н*м
Определяем мощность на входном(быстроходном) валу редуктора:
 =  * = 6,32*0,97 = 6,13 кВт
Определяем частоту вращения и угловую скорость входного(быстроходного) вала редуктора:
 = 255,41 об/мин;
 3 рад/с
Определяем вращающий момент на входном (быстроходном) валу редуктора:
| |
|
 = 229,33 Н*м
Определяем мощность на выходном (тихоходном) валу редуктора:
 = 5,83 кВт
Определяем частоту вращения и угловую скорость
выходного(тихоходного) вала редуктора:
 = 71,95 об/мин;
 = 7,53 рад/с
Определяем вращающий момент на выходном(тихоходном) валу редуктора:
 = 774,2 Н*м
Определяем мощность на входном валу рабочей машины(вал барабана конвейера):
 =  * * = 5,83*0,97*0,99 = 5,6 кВт ( = P = 5,6 кВт)
Определяем погрешность заданной частоты вращения от частоты
вращения выходного(тихоходного) вала редуктора:
 *100% =  *100% = 0,069% 3%
Полученные данные заносим в таблицу:
| |
| |
|
|
Скачать 3.17 Mb.