Детали машин. РГР 1. 1 Кинематический расчёт привода 5
![]()
|
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Изм. Лист № докум. Подп. Дата ![]() ![]() ![]() Содержание Задание 3 1 Кинематический расчёт привода 5 1.1 Определение КПД и выбор электродвигателя 5 1.2 Определение передаточных отношений, частот вращения, угловых скоростей и моментов на валах 6 2 Расчёт цилиндрической прямозубой передачи 8 2.1 Выбор материала и определение допускаемых контактных напряжений 8 2.2 Проектных расчёт 8 2.3 Проверочный расчёт 10 3 Расчёт клиноременной передачи 12 4 Предварительный расчёт валов редуктора 16 4.1 Быстроходный вал редуктора 16 4.2 Тихоходный вал редуктора 19 5 Конструктивные размеры шестерни колеса 22 6 Расчёт шпоночных соединений 24 6.1 Шпонки быстроходного вала редуктор 24 6.2 Шпонки тихоходного вала редуктора 25 7 Конструктивные размеры деталей корпуса редуктора 28 8 Эскизная компоновка редуктора 33 Библиографический список 35 Задание Рассчитать элементы механического привода (рисунок 1), состоящего из асинхронного электрического двигателя с короткозамкнутым ротором, открытой ремённой передачи и закрытой передачи – одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора: 1. Выполнить кинематический расчёт привода (рисунок 1); 2. Выполнить проектный расчёт зубчатой передачи редуктора и произвести проверку выносливости зубьев по контактным напряжениям; 3. Выполнить расчёт открытой передачи; 4. Выполнить предварительный расчёт валов и выбор подшипников; 5. Рассчитать шпоночное соединение, размеры зубчатых колёс и корпусных деталей, произвести эскизную компоновку редуктора; 6. Рассчитать долговечность выбранных в п.4 подшипников. ![]() Рисунок 1 Исходные данные Мощность на выходном валу привода ![]() Частота вращения выходного вала ![]() Нагрузка тихоходного вала ![]() Срок службы привода ![]() Дополнительные данные Открытая передача клиноременная Материал передачи редуктора сталь 45 Концы валов редуктора по ГОСТ 12081-72 Угол ![]() вращения шкивов ремённой передачи Угол наклона нагрузки ![]() 1 Кинематический расчёт привода В целях унификации условных обозначений компонентов привода принимаем следующую нумерацию звеньев механических передач (см. рисунок 1): 1 – ведущий шкив (ведущее звено) ремённой передачи; 2 – ведомый шкив (ведомое звено) ремённой передачи; 3 – шестерня (ведущее звено) цилиндрической зубчатой передачи редуктора; 4 – колесо (ведомое звено) цилиндрической зубчатой передачи редуктора; Для обозначения осей вращения валов привода зубчатой передачи принимаем следующую нумерация (в соответствии с принятыми номерами звеньев): 1 – ось вращения вала электродвигателя, она же ось вращения быстроходного вала ремённой передачи, она же ось вращения быстроходного вала всего привода; 3 – ось вращения тихоходного вала ремённой передачи, она же ось вращения ведущего (быстроходного) вала редуктора, она же ось вращения быстроходного вала цилиндрической зубчатой передачи она же ось вращения промежуточного вала привода; 4 – ось вращения тихоходного вала цилиндрической зубчатой передачи, она же ось вращения ведомого (тихоходного) вала редуктора, она же ось вращения тихоходного вала привода. 1.1 Определение КПД и выбор электродвигателя КПД ступеней привода в соответствии с данными таблицы 1.1 [1]: передача ремённая: ![]() передача закрытая зубчатая с цилиндрическими колёсами: ![]() потери в опорах (из расчёта на одну пару опор): ![]() Общий КПД привода: ![]() Требуемая мощность двигателя: ![]() Принимаем эту мощность в качестве расчётной. По приложению ПЗ [1] выбираем электродвигатель серии 4А типоразмера 30L4 с номинальной мощность 2,2 кВт и синхронной частотой вращения магнитного поля статора ![]() 1.2 Определение передаточного числа, частоты вращения, угловых скоростей и моментов на валах Частота вращения вала двигателя при номинальной нагрузке: ![]() где s – скольжение, ![]() ![]() Общее передаточное число привода: ![]() Передаточные числа степеней с учётом требований для передач, входящих в приводы общего назначения ([1], таблица 1.2): в соответствии с ГОСТ 2185–66[2] для передачи зубчатой с цилиндрическими колёсами: ![]() для передачи ремённой: ![]() Частота вращения звеньев 2 и 3: ![]() Угловые скорости звеньев механических передач: ![]() ![]() ![]() Вращающие моменты на валах: ![]() ![]() ![]() 2 Расчёт цилиндрической прямозубой передачи 2.1 Выбор материала и определение допускаемых контактных напряжений Для заданной стали 45 принимаем термообработку улучшением ([1], таблица 3.3), твёрдость шестерни HB 230, колёса HB 200. Допускаемое контактное напряжение: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для улучшения легированной стали с твердостью менее HB350 ([1], таблица 3.2): ![]() ![]() 2.2 Проектный расчёт Межосевое расстояние из условия контактной выносливости поверхности зубьев ([1], (3.7)): ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По ГОСТ 2185–66 принимаем стандартную величину: ![]() Нормальный модуль зацепления: ![]() По ГОСТ 9563–60 [3] принимаем стандартную величину: ![]() Суммарное число зубьев: ![]() Число зубьев шестерни: ![]() Принимаем число зубьев шестерни: ![]() Число зубьев колёс: ![]() Проверяем межосевое расстояние: ![]() Основные размеры шестерни колеса: делительные диаметры: ![]() ![]() проверяем межосевое расстояние: ![]() диаметры вершин зубьев: ![]() ![]() диаметры впадин зубьев: ![]() ![]() ширина колеса: ![]() согласно требований ГОСТ 2185–66 по ГОСТ 6636–69[3] из ряда Ra20 принимаем ![]() ширина шестерни: ![]() 2.3 Проверочный расчёт Коэффициент ширины шестерни по диаметру: ![]() Окружная скорость колеса: ![]() По таблице 3.6 [1] назначаем 8-ю степень точности передачи. Уточняем составляющие коэффициента нагрузки ([1] таблицы 3.4–3.6): ![]() ![]() ![]() Уточняем коэффициент нагрузки: ![]() Действующие контактные напряжения ([1], (3.5)): ![]() Условие прочности выполнено. Отклонение действующих контактных напряжений от допускаемых составляет: ![]() Такое отклонение входит в допускаемый интервал 15% превышения допускаемых напряжений над действующим. Силы, действующие в зацеплении: окружная: ![]() реальная: ![]() где ![]() ![]() ![]() |