Проектирование редуктора

Выбор электродвигателя и редуктора. Кинематический расчет привода и частоты вращения валов, определение погрешности. Проектирование цепной и червячной передачи. Способ смазки и марка масла. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений. Тепловой расчет.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 07.05.2012
Размер файла 3,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вариант №123

1-электродвигатель; 2-муфта упругая; 3-червячный одноступенчатый редуктор; 4-цепная передача.

редуктор кинематический вал червячная передача

Дано:

Т4=500 Нм

nдв=3000 мин-1

nтих=n4=60 мин-1

t?=15000 ч

Решение:

Компоновка привода:

I II III IV

1. Выбор электродвигателя и редуктора

Определяем мощность на выходном валу (на IV валу):

РIVТИХ . щ4,

где

щ4= 4== 6,28 м/с

РIV=500.6,28=3140 Вт

Определяем потребную мощность электродвигателя на I валу:

Рэл= РI =

зобщ= змуф. зоп.зред=0,97.0,7.0,93=0,63 (значения змуф, зоп ред определяем по таблице 1.1).

Рэл*= РI*==4984 Вт.

По таблице 1.3 выбираем электродвигатель с паспортной мощностью [Рэл] ближайшей Рэл ( [Рэл] Рэл) и синхронной частотой вращения nc= nдв.

Выбранная марка двигателя АИР 100L2/2850 ТУ 16-525.564-84

эл]=5,5 кВт, nc=3000 мин-1, nн=2850 мин-1.

Кинематический расчет привода

РIII== = 3376 Вт

РII== = 4822 Вт

РI== = 4971 Вт

Определяем погрешность

((РI- РI*)/ РI*) . 100% = . 100% = 0,3% 3%- условие выполняется.

Подбираем передаточные числа редуктора и открытой передачи из условия:

??общ= = = = 47,5

??ред = 25

??оп = = =1,90

Определяем частоту вращения

???????? = ?????? . ??оп = 1,9.60=114 мин-1

?????? = ???????? . ??ред = 114.25=2850 мин-1

?????? = ???? = 2850 мин-1

Определяем погрешность

((???? - ??н )/ ??н) . 100% = . 100% = 0 - условие выполняется.

Определяем угловую скорость на каждом валу по формуле:

щ =

Определяем вращающий момент для каждого вала по формуле:

Т=

Полученные данные сводим в таблицу:

Параметры

Номер вала

I

II

III

IV

P, Вт

4971

4822

3376

3140

??, мин-1

2850

2850

114

60

щ, сек-1

298,3

298,3

11,9

6,28

Т, мин

16,7

16,2

283,7

500

2. Проектирование цепной передачи

Исходные данные:

Р1 = PIII = 3376 Вт

??1 = ??III = 114 мин-1

i = ??оп = 1,9

Определяем число зубьев ведущей звездочки z1 в зависимости от передаточного отношения передачи i по таблице 4.3- z1=27.

Определяем число зубьев ведомой звездочки z2:

z2 = z1.i = 27.1,9=51 z2 max=100…120 - условие выполняется.

Определяем коэффициент эксплуатации

Кэд . Ка. Кн. Крег. Кс. Креж, значения коэффициентов выбираем по таблице 4.4:

Коэффициент динамичности нагрузки Кд=1,0

Коэффициент межосевого расстояния Ка=1,0

Коэффициент наклона передачи к горизонту Кн=1,0

Коэффициент регулировки натяжения цепи Крег=1,0

Коэффициент смазки и загрязнения передачи Кс=1,3

Коэффициент режима работы Креж=1.

Кэ=1 . 1. 1. 1. 1,3. 1=1,3

Определяем коэффициент рядов цепи Кряд, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по рядам цепи:

· число рядов цепи-1, Кряд=1

Выбираем допускаемое давление в шарнирах цепи в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки ??1 = ??III = 114 мин-1- [р]=31.

Определяем ориентировочный шаг цепи:

= 21,6

По таблице выбираем цепь по условию - цепь ПР-25,4-5670.

Проверяем выполнения условия

Pцц] ,

где [Рц] = 50,8- условие выполняется.

Определяем скорость цепи

??= = = 1,6 м/с условие выполняется.

Ориентировочно задаем межосевое расстояние =3025,4=762.

Определяем длину цепи в шагах:

= = =99,12100 =

=

= = 769

=769-0,002.769=767.

Определяем силы, действующие в передаче:

= 2110 Н

Сила от предварительного натяжения цепи:

где

- коэффициент провисания; q=2,6.

= 29,3 Н

Центробежная сила:

= 2,6 . 1,62 =6,7 Н

Сила действующая на вал:

= 2110 . 6 = 12660 Н

Проверяем давление в шарнирах цепи:

= 15,2 условие выполняется.

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки по соотношению:

.

= 590 114 условие выполняется.

Проверяем число ударов о зубья звездочки по соотношению: , где

= = 2 - расчетное число ударов цепи

= = =20.

2 условие выполняется.

Проверяем прочность цепи по формуле:

= 26, =8,3 выбираем по таблице- условие выполняется.

Определяем по таблице в зависимости от скорости V=1,6 м/с и давления в шарнире цепи p=31 способ смазки и марку масла: способ смазки капельная 4-10 кап/мин., марка масла И-Г-С100.

3. Расчет червячной передачи

Исходные данные:

Т2III=283,7 Нм

Р1 = PII = 4822 Вт

??2 = ??III = 114 мин-1

??1 = ??II = 2850 мин-1

i = ??ред = 25

Выбор материала и расчет допускаемых напряжений

Марку материала выбирают в зависимости от скорости скольжения по таблице. Ориентировочно скорости скольжения определяют по формуле:

= 4,5= 8,42 м/с.

Выбранная марка материала для червячного колеса Бр010Н1Ф1.

Допускаемые контактные напряжения для оловянистых бронз Бр010Н1Ф1 определяют с учетом усталостного сопротивления, зависящего от числа циклов нагружения ,

',

где

' - условное значение допускаемого контактного напряжения, выбираемого по таблице. Для марки бронзы Бр010Н1Ф1 при способе отливки в кокиль =260 МПа, =150 МПа, '=180 МПа, '=60 МПа;

-коэффициент долговечности для контактных напряжений:

, условие 0,67 1,15 выполняется.

'=180

Допускаемые напряжения изгиба определяем в зависимости от числа циклов нагружения по формуле

',

где

'- условное значение допускаемого напряжения изгиба, выбираемого из таблицы;

- коэффициент долговечности для напряжения изгиба,

.

Условие 0,54 1,00 выполняется.

'=600,56=33,6 МПа.

Проектирование закрытой червячной передачи

В зависимости от передаточного отношения i=25 задаем число заходов червяка ??1=2 и определяем число зубьев червячного колеса ??2=??1i=252=50.

Выбираем коэффициент диаметра червяка q=12,5.

По условию обеспечения жесткости передачи необходимо выполнять соотношение =0,22….0,40. В нашем случае условие выполняется.

Ориентировочно определяем межосевое расстояние:

,

где - коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям.

,

где

- коэффициент динамичности нагрузки, учитывающий дополнительную динамическую нагрузку, выбираемый по таблице. =1,2;

-коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по линии контактов зубьев, определяемый по формуле

,

где =121- коэффициент деформации червяка, определенный по таблице;

=1- коэффициент режима работы, определенный по таблице.

= 117,76

Полученное значение округляем до стандартного межосевого расстояния по ГОСТ 2144-76: 125

Определяем модуль зацепления = 4

Полученное значение округляем до стандартного межосевого расстояния по ГОСТ 19672-74: 4,0

Определяем коэффициент смещения по формуле

=31,25-31,25=0

- значение находится в пределах мм.

Определяем делительный диаметр червяка и червячного колеса по формулам:

50

=50200

Определяем угол подъема венца червячного колеса по формуле

,

где =0,355.

44,38

Определяем угол подъема витка червяка с точностью до секунды на

· делительном диаметре ;

· начальном диаметре

Уточняем скорость скольжения

,

где

.

Проверочный расчет по контактным напряжениям

Определяем допускаемые контактные напряжения для колеса по формуле

Отклонение возникающего контактного напряжения от допускаемого

условие прочности выполняется.

Проверочный расчет по напряжениям изгиба

Определяем допускаемые напряжения изгиба по формуле

,

где

- коэффициент расчетной нагрузки изгиба, ;

- нормальный модуль, = 40,99=3,96;

- коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев червячного колеса

, =1,45.

=0,70,019 МПа

условие выполняется.

Тепловой расчет

Тепловой расчет производится в целях предотвращения перегрева червячной передачи и заключается в определении температуры масла:

,

где

- температура окружающей среды (воздуха), =20;

-мощность на валу червяка, Вт;

- коэффициент теплоотдачи для чугунного корпуса, =10…17 Вт/м2

S - площадь поверхности корпуса, S20 м2

- коэффициент полезного действия червячной передачи, определяемый по формуле

,

где

- угол трения, выбираемый по таблице в зависимости от скорости скольжения , =1.

72 условие выполняется.

4. Геометрический расчет червячных передач

По ГОСТ18498-73 выбираем вид червяка ZK-образованный конусом. Основные геометрические параметры червячной передачи показаны на рисунке 4.1.

рис.4.1

Определяем диаметр вершин червяка и зубьев червячного колеса:

мм и

мм.

Определяем диаметр впадин витков червяка и зубьев червячного колеса:

мм и

мм.

Определяем наибольший диаметр червячного колеса

мм.

Определяем длину нарезаемой части червяка , в зависимости от технологии его изготовления - для типа

ZK ,

где

мм (выбираем по таблице).

Определяем угол обхвата червяка венцом червячного колеса по формуле:

Определяем шаг

и ход витка червяка

.

Направление витков червяка и зубьев червячного колеса правое. Угол профиля витков червяка . Степень точности и вид сопряжения червячной передачи 7-В.

5. Силы в зацеплении червячной передачи

Силы, действующие в червячном зацеплении, показаны на рисунке 5.1.

рис.5.1

Окружная сила на червяке равна осевой силе на червячном колесе и определяется по формуле

Н. м.

Окружная сила на червячном колесе равна осевой силе на червяке и определяется по формуле

Н. м.

Радиальная сила на червяке и червячном колесе определяется по формуле

Н. м.

6. Смазка червячных передач

В связи с тем, что =7,45 м/с будет применяться картерный способ смазки.

Марку масла выбираем согласно ГОСТ 17479.4-87 по таблице в зависимости от величины контактного напряжения =260 МПа и окружной скорости червяка =7,45 м/с - марка масла И-Е-Д 200.

Рекомендуемое количество масла 0,6…1,0 л на 1 кВт передаваемой мощности - 3,4 л.

Размещено на www.allbest.ru


Подобные документы

  • Кинематический и силовой расчет привода, выбор материала и определение допускаемых напряжений. Проектировочный расчет зубчатой передачи конического редуктора. Расчет и подбор корпуса редуктора, валов, подшипников, зубчатых колес, муфты, цепной передачи.

    курсовая работа [379,1 K], добавлен 04.06.2019

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Эскизная компоновка редуктора. Выбор масла.

    курсовая работа [144,3 K], добавлен 21.07.2008

  • Кинематический и силовой расчет привода ленточного конвейера. Выбор материалов и допускаемых напряжений, конструктивные размеры корпуса редуктора и червячного колеса. Расчет червячной передачи и валов, компоновка редуктора. Тепловой расчет редуктора.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.06.2014

  • Проект привода цепного транспортера. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Частота вращения тяговой звездочки и валов. Выбор материалов шестерен и колес и определение допускаемых напряжений. Расчет третьей ступени редуктора, окружная скорость.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.07.2010

  • Кинематический расчет привода: выбор электродвигателя, определение частот вращения. Расчет закрытых передач, выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений. Расчет валов и подшипников, корпуса редуктора. Смазка и сборка редуктора.

    курсовая работа [460,3 K], добавлен 10.10.2012

  • Кинематический расчет привода и подбор электродвигателя. Расчет зубчатой передачи. Проектный расчет валов редуктора. Выбор и расчет подшипников на долговечность. Выбор и расчет муфт, шпонок и валов. Выбор смазки редуктора. Описание сборки редуктора.

    курсовая работа [887,5 K], добавлен 16.02.2016

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Проверка долговечности подшипника, прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.12.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.