Кинематический силовой расчет привода, валов и корпуса редуктора, конструирование червячного колеса. Определение силы в зацеплении. Проверка долговечности подшипника и прочности шпоночных соединений. Уточненный расчет валов. Компоновка и сборка редуктора.
Аннотация к работе
Червячный редуктор - устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу . Червячные редукторы передают крутящий момент посредством червячной передачи. Червячная передача также называется зубчато-винтовой, поскольку основными элементами такой передачи являются зубчатое червячное колесо и винт-червяк. Червячная передача благодаря своей конструкции довольно эффективна в устройствах, где требуется высокий крутящий момент, сопряженный с низкой угловой скоростью. Это означает, что крутящий момент от двигателя передается на червяк, а уже потом червяк передает момент на зубчатое колесо, который в свою очередь вращает выходной вал.Выбор электродвигателя по данным значениям Рэл и nэл, выбираем стандартный асинхронный двигатель Получим двигатель 4А132S2У3, где 4А - тип асинхронного двигателя; Определение угловой скорости: Определение крутящих моментов на всех валах привода: Определение частоты вращения валов привода: Число заходов на червяке т.к. Выбираем коэффициенты полезного действия: ?р.п.Выбираем число заходов на червяке и определяем число зубьев червячного колеса. Число винтов z1 червяка принимаем в зависимости от передаточного числа. Число зубьев червячного колеса: Принимаем стандартное значение , z2 = 40. Проверка: Выбираем материал червяка и венца червячного колеса: Принимаем для червяка Сталь 40Х с твердостью HRC 48, т.к. к редуктору не предъявляются специальные требование, то в целях экономии принимаем для венца червячного колеса бронзу Бр А9Ж3Л (отливка в песчаную форму) Предварительно принимаем скорость скольжения , тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение будет 155 МПА.КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла: где: - приведенный угол трения. Проверяем контактное напряжение: Контактные напряжения норм не превышают.Витки червяка выполнены за одно целое с валом. Выходные концы диаметра валов - это стандартные значения и принимаются по ГОСТУ.Толщина стенок корпуса и крышки редуктора: Принимаем Толщина фланцев (поясов корпуса и крышки редуктора): Толщина нижнего пояса корпуса Принимаем болт М22. Диаметр болтов, соединяющих крышку с корпусом: Принимаем болт М18. Диаметры болтов, крепящих крышку подшипников: Принимаем болт М14. Компоновочный чертеж выполняется в 2-ух проекциях - разрез по оси колеса и разрез по оси червяка.Окружная сила на червячном колесе равна осевой силе на червяке: HИз уравнения равновесия определяем Проверка: = 0 б) Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости Горизонтальная плоскость а) Определяем реакции в опорах Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник где, V = 1 - коэффициент учитывающий вращение внутреннего кольца подшипника Рассмотрим правый подшипник: Учитывая осевую силу, определяем эквивалентную нагрузку где, V = 1 - коэффициент учитывающий вращение внутреннего кольца подшипникаМощность на ведущем валу 5,5 КВТ; частота вращения ведущего вала = 965 об/мин; частота вращения ведомого вала = 485 об/мин. Определяем диаметр меньшего шкива: Принимаем: = 180 мм Определяем диаметр большего шкива: где = 0,01 - скольжение ремня Определяем длину ремня: Принимаем: = 2800 мм Определяем угол обхвата: Определяем число ремней: = 0,92 - коэффициент, учитывающий длину ремня;Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568 - 75) и определяем ее шаг. Для этого предварительно определим коэффициент , учитывающий условия монтажа эксплуатации цепной передачи. = 1 - коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния; = 1 - коэффициент, учитывающий влияние угол наклона цепи; = 1 - коэффициент, учитывающий периодичность работы передачиДля проектируемого редуктора определяем площадь теплоотводящей поверхностиПриведем проверку прочности одного соединения передающего крутящий момент от червячного колеса к выходному валу редуктора.Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечного сечения значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение. Проверим стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость)Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла.Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают роликовые радиально-упорные подшипники, предварительно нагрев их в масле до . В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают дистанционное кольцо и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле.
План
Содержание
Введение
1. Кинематический силовой расчет привода
2. Расчет редуктора
3. Уточненный расчет червячной передачи
4. Предварительный расчет валов редуктора и конструирование червяка и червячного колеса
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
6. Первый этап компоновки редуктора
7. Определение силы в зацеплении
8. Проверка долговечности подшипника
9. Расчет клиноременной передачи
10. Расчет цепной передачи
11. Тепловой расчет редуктора
12. Проверка прочности шпоночных соединений
13. Уточненный расчет валов
14. Выбор сорта масла
15. Сборка редуктора
Список литературы
Введение
Червячный редуктор - устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу .
Червячные редукторы передают крутящий момент посредством червячной передачи. Червячная передача также называется зубчато-винтовой, поскольку основными элементами такой передачи являются зубчатое червячное колесо и винт-червяк.
Червяк - это особый винт с трапецеидальной формой профиля резьбы. Изготавливается из прочных материалов. Имеет много разновидностей, но на практике самыми удобными оказываются однозаходные, двухзаходные или четырехзаходные червяки. Степень заходности зависит от количества индивидуальных каналов резьбы.
Червячное колесо внешним видом похоже на обыкновенное зубчатое колесо, но чаще всего резьба подогнана под форму резьбы сопряженного с этим колесом червяка. Изготавливаются зубчатые колеса для довольно мощных червячных редукторов чаще всего из двух разных материалов. В качестве материала для зубьев используется высокопрочный антифрикционный металл, а для сердечника подходит любая прочная, но не дорогая сталь или обыкновенный чугун.
Червячная передача благодаря своей конструкции довольно эффективна в устройствах, где требуется высокий крутящий момент, сопряженный с низкой угловой скоростью. Червяк является ведущим звеном механизма. Это означает, что крутящий момент от двигателя передается на червяк, а уже потом червяк передает момент на зубчатое колесо, который в свою очередь вращает выходной вал. Вследствие эффекта самоторможения червячная передача является необратимой. То есть приложенный момент к зубчатому колесу не сможет заставить двигаться червяк, даже при обилии смазки, поскольку силы трения во много раз превышают приложенную силу.
Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.
Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.
Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 КВТ. Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.
Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор. редуктор колесо подшипник конструирование
Список литературы
1. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Машиностроение, 1987 - с.416
2. Цехнович Л.И. Атлас конструкции редукторов - К.: Высшая школа, 1979
3. Анурьев В.А. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. - М., 1979. - т. 1-3