Энергокинематический расчет и выбор элетродвигателя. Расчет червячной и зубчатой передачи. Проектировочный расчет валов и подшипников, промежуточного вала, подшипников валов, муфты выходного вала. Расчет соединений вал-ступица. Выбор смазочный материалов.
Аннотация к работе
Редуктор состоит из червячной (быстроходной) и косозубой зубчатой (тихоходной) передач. Силовой привод состоит из асинхронного электродвигателя, клиноременной передачи и редуктора. Электрический двигатель установлен на салазках, а весь силовой привод на литой плите. Работа привода осуществляется следующим образом: вращение ротора электрического двигателя посредством ременной передачи передается на быстроходный вал. Зубчатые цилиндрические колеса установлены на тихоходном и промежуточном валах, червячное колесо - на промежуточном валу, а червяк расположен на быстроходном валу.Мощность электродвигателя определяют из следующего выражения: , где Твых - вращающий момент на валу привода, Нм; h - коэффициент полезного действия привода, определяется по формуле: , где hpem.п.= 0,96 - коэффициент полезного действия ременной передачи, hч.п.= 0,8 - коэффициент полезного действия червячной передачи, hз.п.= 0,98 - коэффициент полезного действия зубчатой передачи, hподш.= 0,99 - коэффициент полезного действия пары подшипников качения, hcm.= 0,98 - коэффициент полезного действия смазки, hмуф.= 0,98 - коэффициент полезного действия муфты. Произведение частных передаточных отношений передач, входящих в привод равно общему передаточному отношению: Значения передаточных чисел изменяются в пределах: Рассмотрим различные варианты передаточных отношений. Возьмем значения передаточных отношений: Вычислим частоты вращения: Вычислим значения мощностей: Вычислим вращающие моменты: Таблица 1.1 Увеличим передаточное отношение червячной передачи и уменьшим примерно на 25%, получив при этом такое же общее передаточное отношение равное 285: Вычислим частоты вращения валов: Вычислим вращающий момент на валах: Таблица 1.2Червячные передачи рассчитываются по напряжениям изгиба и контактным напряжениям. Чаще всего в червячных передачах наблюдается износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев. Для предупреждения заедания ограничивают контактные напряжения. Расчет по напряжениям изгиба проводится при этом как проверочный. Расчет на прочность по напряжениям изгиба проводится по формуле [3,стр.182]: где KF - коэффициент расчетной нагрузки;Коэффициент КНА учитывает условия монтажа косозубой передачи и в зависимости от окружной скорости зубчатых колес и степени точности изготовления. 3.1 Зубчатое зацепление где коэффициент Ка - для косозубых передач принимается 43,0; [2, c 32] u - передаточное число; Т2 - крутящий момент на колесе; [?Н] - допускаемое контактное напряжение на поверхности зубьев колес. Проверка зубчатой передачи на выносливость по напряжениям изгиба выполняется по формуле: , где Ft = 2T1 /d1 = 2T2 / d2 - окружная сила на колесе, KF = KF? KFV - коэффициент нагрузки, KF? - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба; KFV - коэффициент динамичности, который выбирается в зависимости от окружной скорости и термообработки. Для изготовления колеса и шестерни возьмем Сталь 40Х, термообработка - улучшение, твердость зубьев колеса - 180НВ, а шестерни - 210НВ. Вариант 1 напряжения при расчете на контактную при расчете на изгибную выносливость прочность выносливость прочность шестерня колесо шестерня колесо расчетные 700 990 230 219 460 438 допускаемые 715 1540 278 308 1040 929Сравним варианты расчета передач по основным критериям. Сравнительная оценка передач редуктора по вариантам Критерии Номер варианта расчета Выполнение условий прочности выполняются выполняются выполняютсяОсновными критериями работоспособности ременных передач являются тяговая способность, определяемая силой трения между ремнем и шкивом, долговечность ремня, которая в условиях нормальной эксплуатации ограничивается разрушением ремня от усталости. Долговечность ремня учитывают при расчете путем выбора основных параметров передачи в соответствии с Рис.5.1Схема ременной передачи рекомендациями, выработанными практикой. Методика расчета клиноременной передачи: 1) Сечение ремня выбирается в зависимости от передаваемой мощности и частоты вращения шкива по номограмме. 4) Передаточное отношение (уточненное): 5) Межосевое расстояние: 6) Длина ремня: 7) Уточненное межосевое расстояние: 8) Угол обхвата: 9) Число ремней: 10) Натяжение ветви ремня: 11) Сила, действующая на вал: 12) Полезные напряжения в ремне: расчетные: допускаемые: 13) Рабочий ресурс передачи: В современном машиностроении наибольшее распространение имеют клиновые ремни. ПОЛЕЗНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В РЕМНЕ [МПА]: расчетные 1.57 допускаемые 1.66Допускается, что валы гладкие, круглые стержни, испытывающие только статическое кручение. Запишем условие прочности: Принимаем следующие допускаемые значения напряжений: для промежуточного вала 2=15….20 Н/мм2; для тихоходного вала 3=20….30 Н/мм2. где Т - крутящий момент, Н?мм; Wk - момент сопротивлению кручению, мм3. где dв - диаметр вала, мм. Проведя преобразования над формулами, получим: Определим диаметры валов: Для быстроходного вала диаметр принимаем по диаметру вала электродвигателя dэл=22 мм: DБ =(0.8…1.1) dэл . Промежуточный вал (Т2=357
План
Содержание
Введение
1 Энергокинематический расчет и выбор элетродвигателя
2 Расчет червячной передачи
3 Расчет зубчатой передачи
4 Техническое предложение и выбор варианта
5 Расчет ременной передачи
6 Проектировочный расчет валов и выбор подшипников