одноступенчатый редуктор с плоскоременной передачей, валами на п. 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора

• Название: 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора
• Дата: 06.09.2022
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: одноступенчатый редуктор с плоскоременной передачей, валами на п.doc
• Тип: Реферат; #664736
• страница: 2 из 4

3. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

диаметр выходного конца при допускаемом напряжении [ ] = 25 МПа по формуле:
мм
Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя (см. рис. 1)то необходимо согласовать диаметры ротора dдв и вала dв1. Иногда принимают dв1 = dдв. Некоторые муфты, например УВП, могут соединять валы разных диаметров в пределах одного номинального момента. У подобранного электродвигателя диаметр вала может быть 32 или 38 мм. Примем dдв = 32 мм. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточками полумуфт под dдв= 32 мм dв1= 25мм (рис. 2).Пимем под подшипниками dn1 = 30 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом. Иногда вал электродвигателя не соединяется непосредственно с ведущим валом редуктора, а между ними имеется ременная или цепная передача.


Рис. 2

Ведомый вал (рис. 2). Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи, принимаем [ ] = 20 МПа. Диаметр выходного конца вала
мм.


Рис. 3 - Конструкция ведомого вала
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда: dв2 =40 мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем dn2 = 45 мм, под зубчатым колесом dк2 = 50 мм.

Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.
4. Конструктивные размеры шестерни и колеса
Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше:

= 56мм; dа1= 60,5мм; b1 =61мм.
Колесо кованое: d2=224мм; da2 = 228,5 мм; b2 =56 мм.

Диаметр ступицы dст=l,6dк2 = 1,6 50 =80мм; длина ступицы lст= (1,2 1,5) dк2=(1,2 1,5) 50 = 60 75мм, принимаем lст = 70мм.

Толщина обола 0 = (2,5 4)mn = (2.5 4) 2,25 = 5.625 9мм, принимаем 0 = 9мм.

Толщина диска С = 0.3b2 = 0,3 56=16,8мм.
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки: = 0,025 + 1 = 0,025 140+1=4,5мм. принимаем =8 мм; 1=0,02 +1= 0,02 140+1= 3,8 мм, принимаем 1= 8мм. Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки

=1.5 =1.5 8 = 12мм; b1= 1,5 =1,5 8=12мм;
нижнего пояса корпуса
р = 2,35 = 2,35 8 = 19 мм; принимаем р = 20 мм.
Диаметр болтов: фундаментных d1=(0,03 0,036) +12=(0,03 0,36) 140 + 12 = 16.2+ 17мм; принимаем болты с резьбой М18;

крепящих крышку к корпусу у подшипников d2=(0,7 0,75)d1=(0,7 0,75)18 =12.6 13.5 мм; принимаем болты с резьбой М14;

соединяющих крышку с корпусом d3=(0,5 + 0,6)d1=(0,5 + 0,6)18=9 10.8 мм; принимаем болты с резьбой M12.
6. Расчет цепной передачи
Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке

Т3 = Т2 = 232 103 Н мм.
Передаточное число было принято ранее
иц = 3,6.
Число зубьев: ведущей звездочки

=31-2иц= 31-2 3,6=24;
ведомой звездочки

= z3иц =2 3,6 = 83.
Принимаем

=24 и z4=83.
Тогда фактическое


Отклонение ,что допустимо.
Расчетный коэффициент нагрузки
= 1 1 1 1,25 11 = 1,25,

где kд =1 - динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру); kа=1 учитывает влияние межосевого расстояния [kа = 1 при ац < (30 60) t]; kн = 1 -учитывает влияние угла наклона линии центров; kр учитывает способ регулирования натяжения цепи;kр = 1,25 при периодическом регулировании натяжения цепи; kсм= 1 при непрерывной смазке; kп учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе kп=1.

Для определения шага цепи по формуле надо знать допускаемое давление [р] в шарнирах цепи. Допускаемое давление [р] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага г. Поэтому для расчета по формуле величиной [р] следует задаваться ориентировочно. Ведущая звездочка имеет частоту вращения об/мин. Среднее значение допускаемого давления при

=250 об/мин [р] = 22МПа. Шаг однорядной цепи (m=l)

мм
Подбираем цепь ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568-75, имеющую t = 25,4 мм; разрушающую нагрузку Q =60кН; массу q = 2,6 кг/м; Aon= 179.7 мм2. Скорость цепи
м/с
Окружная сила
Н.

Давление в шарнире проверяем по формуле (7.39)
МПа.
Уточняем допускаемое давление [р]=22 [1 + 0,01 (z3 - 17)] = 22 [1 + 0,01 (24 - 17)] = 23,5МПа. Условие р < [р] выполнено. В этой формуле 22 МПа -табличное значение допускаемого давления по табл. 7.18 при п = 250 об/мин и t = 25,4 мм.

Определяем число звеньев цепи по формуле


где аt= =50; zЕ = z3 + z4 = 24+83=107;


Тогда= 2 • 50 + 0,5 • 107 + = 100 + 53.5 + 0.188 = 154.
Округляем до четного числа Lt = 154. Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 773,1 • 0,004=3мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек
мм.

мм.
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

где d1 =15,88мм - диаметр ролика цепи
мм;

мм.
Силы, действующие на цепь:

окружная Ftц = 2395Н - определена выше;

от центробежных сил Fv = qv2 = 2.6 • 2.462 =17Н. где q =2,6кг/м;

от провисания Ff=9.81kf • q • ац=9,81 •3 •2,6 •0,773=59,15Н, где kf = 3 при угле наклона передачи 30°.

Расчетная нагрузка на валы

в = Ftц + 2Ff =2395+2 • 59,15=2513,3Н.
Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

.
Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [s] =9,4; следовательно, условие s > [s] выполнено.

Размеры ведущей звездочки:

ступица звездочки dст = 1,6•40 = 64мм; lст = (1,2 1,6)40 = 48 64мм;

принимаем lст = 60мм;

толщина диска звездочки 0,93Ввн = 0,93 • 15,88 = 14,7мм, где Ввн - расстояние между пластинками внутреннего звена.

Аналогично определяют размеры ведомой звездочки.
7. Первый этап компоновки редуктора (чертёж на миллиметровой бумаге)
Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции - разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; желательный масштаб 1:1, чертить тонкими линиями.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии - оси валов на расстоянии аw = 140 мм.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 = =1.2 ; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;

б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = ;

в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = ; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни.

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников

= 30 мм и dn2= 45 мм.

Условное обозначение подшипников	d	D	B	Грузоподъемность, кН
	Размеры, мм			С	С0
306	30	72	19	28,1	14,6
309	45	100	25	52,7	30

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер у =8 12 мм.

Измерением находим расстояния на ведущем валу l1= 60 мм и на ведомом l2 = 63 мм.

Примем окончательно l1 = l2 = 63 мм.

Глубина гнезда подшипника lг = 1,5В ; для подшипника 309 В = 25мм;

г = 1,5 • 25=37.5мм; примем lг = 37мм.

Толщину фланца крышки подшипника принимают примерно равной диаметру d0 отверстия; в этом фланце = 14 мм.

D	d0
90-120	14	14

Высоту головки болта примем 0,7dб = 0,7•12 = 8,4 мм. Устанавливаем зазор между головкой болта и торцом соединительного пальца цепи в 10 мм. Длину пальца l примем на 5 мм больше шага t. Таким образом, l = t + 5 = 25.4 + 5 = 30,5 мм.

Измерением устанавливаем расстояние l3 = 77 мм, определяющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала.