В настоящем проекте необходимо подобрать электродвигатель и спроектировать двухступенчатый цилиндрический прямозубый редуктор, проверяя при этом конструктивное оформление зубчатых колес, валов и корпуса редуктора. червячный привод редуктор электродвигатель В задачу кинематического расчета привода входит определение мощностей на всех валах привода, КПД привода и частных КПД, угловых скоростей, вращающих моментов на всех валах и передаточного числа привода с его разбивкой, а также подбор по расчетной мощности типового электродвигателя. Из стандартного ряда чисел принимается передаточное число 1 цилиндрической передачи Uцил.1 = 3, передаточное число 2 цилиндрической передачи Uцил.2 = 3,97 Таблица 4, [2], тогда 2.1.6 Определение частоты вращения на всех валах привода об/мин, Частоту вращения быстроходного вала NII, об/мин, определяют по формуле Определяем угловую скорость вала электродвигателя , с-1, Определяем угловую скорость первого вала , с-1, по формуле В задачу расчета закрытой зубчатой передачи входит: выбрать материал для изготовления зубчатых колес и определить допускаемые контактные и изгибные напряжения [н] и [F], определить геометрические размеры передачи и провести проверочный расчет по контактным н и изгибным F напряжениям.
Введение
Целью настоящего проекта является расчет и конструирование механического привода червячной машины предназначенной для перемешивания полихлорида.
Привод служит для передачи вращающего момента от источника движения к рабочему органу машины и включает в себя двигатель, две закрытых зубчатых цилиндрических передач и две муфту.
В настоящем проекте необходимо подобрать электродвигатель и спроектировать двухступенчатый цилиндрический прямозубый редуктор, проверяя при этом конструктивное оформление зубчатых колес, валов и корпуса редуктора. червячный привод редуктор электродвигатель
1.
Назначение и область применения проектируемого редуктора
1.1 Описание привода
1.1.1 Электродвигатель
Выбран электродвигатель 4АМ100LA4У3 Асинхронный закрытый, обдуваемый. Горизонтальный, станина на лапах. Номинальная мощность, Рном = 4 КВТ и номинальная частота вращения вала, nном = 1430 мин-1. Число полюсов= 4.
1.1.2 Редуктор
Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Служит для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.
Для постоянного соединения валов, а также для предохранения зубьев шестерни и колеса от перегрузок и повреждений применены две упругие втулочно-пальцевые муфты. Передаваемый первой муфтой крутящий момент Мтабл = 250 Н?м. Диаметры соединяемых концов dэл. двиг. = d 1вала редуктора = 32 мм. Передаваемый второй муфтой крутящий момент Мтабл = 250 Н ? м. Диаметры соединяемых концов d 3 валв. редуктора. = d вала смесителя = 36 мм.
Рисунок 1.1 - Двигатель типа 4АМ100LA4У3
Таблица 1.1 - Основные размеры двигателя типа 4АМ100LA4У3
2.1 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя
2.1.1 Задачи кинематического расчета
В задачу кинематического расчета привода входит определение мощностей на всех валах привода, КПД привода и частных КПД, угловых скоростей, вращающих моментов на всех валах и передаточного числа привода с его разбивкой, а также подбор по расчетной мощности типового электродвигателя.
Заданные мощность и число оборотов на выходе вала привода приведены в проектном задании.
2.1.3 Условия расчета
При подборе типового электродвигателя необходимо, чтобы мощность стандартного электродвигателя была равна или больше расчетной мощности
(КВТ), (1)
2.1.4 Определение номинальной мощности и выбор типового электродвигателя
Расчетная мощность электродвигателя определяется по формуле
(КВТ), (2) где ?общ. - КПД привода, , (3) где ?цил - КПД цилиндрической передачи 0,97 - 0,98;
?пп - КПД пар подшипников качения 0,99;
Принимаются значения для ?цил. = 0,98; ?пп. = 0,99; Таблица 2.2 [1]. ?муфты = 1.
КВТ.
По расчетной мощности выбираем типовой электродвигатель. Таблица 2, [1].
Двигатель 4АМ100LA4У3 у которого Рном = 4 КВТ и nном = 1430 мин-1.
2.1.5 Определение общего передаточного числа привода и его составляющих
Передаточное число привода определяется по формуле
, (4) где nэл.дв. - число оборотов вала типового электродвигателя, мин-1;
nвых. - число оборотов на выходном валу привода, мин-1.
Производим разбивку общего передаточного числа на составляющие по формуле
, (5) где Uцил.1 - передаточное число 1 цилиндрической передачи;
Uцил.2 - передаточное число 2 цилиндрической передачи. Из стандартного ряда чисел принимается передаточное число 1 цилиндрической передачи Uцил.1 = 3, передаточное число 2 цилиндрической передачи Uцил.2 = 3,97 Таблица 4, [2], тогда 2.1.6 Определение частоты вращения на всех валах привода об/мин, Частоту вращения быстроходного вала NII, об/мин, определяют по формуле
(6) об/мин
Частоту вращения тихоходного вала NIII, об/мин, определяют по формуле
(7) об/мин
2.1.7 Определение угловых скоростей на всех валах привода
Угловые скорости , с-1, на отдельных валах определяются по формуле
, (8)
Определяем угловую скорость вала электродвигателя , с-1, Определяем угловую скорость первого вала , с-1, по формуле
(9) с-1.
Определяем угловую скорость второго вала , с-1, по формуле
(10) с-1.
Определяем угловую скорость третьего вала , с-1, по формуле
(11) с-1.
2.1.8 Определение мощности на всех валах привода
Требуемая мощность электродвигателя Ртр., КВТ, КВТ
Мощность Р, КВТ первого вала
(12)
КВТ
Мощность Р, КВТ второго вала
(13)
КВТ
Мощность Р, КВТ третьего вала
(14)
КВТ
2.1.9 Определение вращающих моментов на всех валах привода
Определяем вращающий момент первого вала ТІ., Н?м, по формуле
(15)
Н?м
Вращающий момент ТІІ, Н?м, на втором валу
(16)
Н?м
Вращающий момент ТІІІ, Н?м, на третьем валу
(17)
Н?м
2.1.10 Сводная таблица всех кинематических параметров привода
Таблица 2.1 - Кинематические параметры привода
Номер вала n, об/мин , с-1Р, КВТТ, Н?м
I 1430 149,67 3,19 21,31
II 476,66 49,89 3,09 61,93
III 120,06 12,56 2,99 238,05
2.2 Расчет закрытой быстроходной зубчатой передачи (редуктора)
2.2.1 Задачи расчета
В задачу расчета закрытой зубчатой передачи входит: выбрать материал для изготовления зубчатых колес и определить допускаемые контактные и изгибные напряжения [ н] и [ F], определить геометрические размеры передачи и провести проверочный расчет по контактным н и изгибным F напряжениям.
2.2.2 Данные для расчета
Исходными данными для расчета являются данные таблицы 2.1.
2.2.3 Условия прочности закрытой зубчатой передачи
При проверке по контактным ., напряжениям допускается перегрузка до ( 5%), недогрузка до (-10%), величины которых определяются в дальнейших расчетах.
2.2.4 Выбор материалов и определение допускаемых контактных [ н] и изгибных [ F] напряжений
Косозубая передача
По таблице 7 [2], выбираем материал для шестерни и колеса
Сталь 40 хн, (ГОСТ 1050-88)
Термообработка: улучшение
Твердость шестерни, НВ1 = 280
Твердость колеса, НВ2 = 250
Таблица 2.2 - Механические характеристики материалов зубчатой передачи
Элемент передачи Марка стали Вид термообработки Dпред НВ ?в ?т ?-1