Выбор двигателя и расчет кинематических параметров привода. Расчет конической и цилиндрической зубчатой передачи. Предварительный расчет валов. Конструктивные размеры корпуса редуктора и проверка прочности шпоночных соединений. Смазка редуктора.
Привод - устройство, предназначенное для приведения в действие машин и механизмов. Привод состоит из источника энергии (двигатели электрические, тепловые, гидравлические и т.д.) и механизма для передачи энергии, движения. В качестве механизмов чаще всего используют различные типы механических передач (зубчатые, цепные, ременные, винтовые...), которые обеспечивают преобразование одного вида движения в другое, понижение (повышение) крутящего момента и угловой скорости, регулирование скорости движения. Привод должен обеспечить передачу крутящего момента от электродвигателя к исполнительному устройству с минимальными потерями и с заданной угловой скоростью на выходном валу редуктора. Кинематическая схема привод редуктор зубчатая передача«Быстроходный вал - промежуточный вал» Крутящий момент на шестерне: Частота вращения шестерни: Передаточное число: Режим работы - особо легкийМатериалы выбираем по табл.1.1: Шестерня Термическая обработка Улучшение Твердость поверхности зуба 269-302 HBДля их определения используем зависимость: где j=1 для шестерни, j=2 для колеса; Коэффициент эквивалентности при действии контактных напряжений определим по табл.3.1 в зависимости от режима нагружения: Суммарное число циклов нагружения: , где - частота вращения j-го колеса в мин-1; Эквивалентное число циклов контактных напряжений: , где - коэффициент эквивалентности, определяемой по табл.коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода ; показатель степени кривой усталости (табл.3.1): - базовое число циклов при изгибе: - коэффициент эквивалентности при действии напряжений изгиба определяется по табл.Внешний делительный диаметр колеса определяют из расчета на выносливость по контактным напряжениям: где - коэффициент, учитывающий снижение несущей способности зуба конической передачи по сравнению с зубом цилиндрической передачи: ; Внешний модуль рассчитывается по формуле: Округлим модуль до ближайшего большего стандартного значения из первого ряда табл.11.1: Число зубьев колеса: Число зубьев шестерни: Фактическое передаточное число: Внешний делительный диаметр шестерни: Углы делительных конусов шестерни и колеса: Внешнее конусное расстояние: Ширина зубчатого венца: Округлим до ближайшего числа из ряда нормальных линейных размеров (с.Условие контактной прочности передачи имеет вид: Контактные напряжения равны: - коэффициент контактной нагрузки: Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса: где - коэффициент, учитывающий твердость поверхности зуба колеса: при .«Промежуточный вал - тихоходный вал» Крутящий момент на шестерне: Частота вращения шестерни: Передаточное число: Режим работы: особо легкийМатериалы выбираем по табл.1.1: Шестерня Термическая обработка Улучшение Твердость поверхности зуба 235-262 HBДля их определения используем зависимость: где j=1 для шестерни, j=2 для колеса; Коэффициент эквивалентности при действии контактных напряжений определим по табл.3.1 в зависимости от режима нагружения: Суммарное число циклов нагружения: , где - частота вращения j-го колеса в мин-1; Эквивалентное число циклов контактных напряжений: , где - коэффициент эквивалентности, определяемой по табл.коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода ; показатель степени кривой усталости (табл.3.1): - базовое число циклов при изгибе: - коэффициент эквивалентности при действии напряжений изгиба определяется по табл.Межосевое расстояние определяем из условия контактной прочности: где - коэффициент вида передачи, - для косозубых колес; коэффициент ширины зубчатого венца (ряд на с.11): Расчетное межосевое расстояние: Полученное межосевое расстояние округлим до ближайшего стандартного значения (табл.6.1): .Условие контактной прочности передачи имеет вид: Контактные напряжения равны: где - коэффициент вида передачи, для закрытой цилиндрической косозубой передачи коэффициент, учитывающий приработку зубьев: Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса: где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы.Условия изгибной прочности передачи имеют вид: Напряжение изгиба в зубьях шестерни: где - коэффициент формы зуба шестерни; коэффициент, учитывающий влияние угла наклона зуба на его прочность;Окружная сила:
Радиальная сила:
Осевая сила в косозубых передачах:Предварительный расчет проводим на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении определяем по формуле: Полученное значение округляем до ближайшего числа из ряда нормальных линейных размеров, согласуя с размерами муфты. Для размещения на валу деталей он имеет ступенчатую форму и состоит из семи участков. Участок вала с номером 1 называется хвостовиком. Он предназначен для установки на нем детали (муфты), которая передает крутящий момент с тихоходного вала редуктора на исполнительный механизм.Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении определяем по формуле: Полученное значен
План
Содержание
Введение
Кинематическая схема
1. Выбор двигателя и расчет кинематических параметров привода
2. Расчет конической зубчатой передачи
2.1 Выбор материалов зубчатых колес
2.2 Определение допускаемых напряжений
2.2.1 Допускаемые контактные напряжения
2.2.2 Допускаемые напряжения изгиба
2.3 Проектный расчет передачи
2.4 Проверочный расчет передачи
2.4.1 Проверка на выносливость по контактным напряжениям
2.5 Силы в зацеплении
3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
3.1 Выбор материалов зубчатых колес
3.2 Определение допускаемых напряжений
3.2.1 Допускаемые контактные напряжения
3.2.2 Допускаемые напряжения изгиба
3.3 Проектный расчет передачи
3.4 Проверочный расчет передачи
3.4.1 Проверка на выносливость по контактным напряжениям
3.4.2 Проверка на выносливость по напряжениям изгиба
3.5 Силы в зацеплении
4. Предварительный расчет валов
4.1 Проектирование тихоходного вала
4.2 Проектирование промежуточного вала
4.3 Проектирование быстроходного вала
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
6. Проверка прочности шпоночных соединений
6.1 Быстроходный вал
6.2 Промежуточный вал
6.3 Тихоходный вал
7. Уточненный расчет валов
7.1 Уточненный расчет быстроходного вала
7.1.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
7.1.2 Расчет вала на усталостную прочность
7.2 Уточненный расчет промежуточного вала
7.2.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
7.2.2 Расчет вала на усталостную прочность
7.3 Уточненный расчет тихоходного вала
7.3.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
7.3.2 Расчет вала на усталостную прочность
8. Расчет подшипников
8.1 Быстроходный вал
8.2 Промежуточный вал
8.3 Тихоходный вал
9. Смазка редуктора
9.1 Уплотнительные устройства
10. Сборка редуктора
Заключение
Библиографический список
Введение
Привод - устройство, предназначенное для приведения в действие машин и механизмов. Привод состоит из источника энергии (двигатели электрические, тепловые, гидравлические и т.д.) и механизма для передачи энергии, движения.
В качестве механизмов чаще всего используют различные типы механических передач (зубчатые, цепные, ременные, винтовые...), которые обеспечивают преобразование одного вида движения в другое, понижение (повышение) крутящего момента и угловой скорости, регулирование скорости движения.
В данном проекте спроектирован двухступенчатый зубчатый коническо - цилиндрический редуктор.
Привод должен обеспечить передачу крутящего момента от электродвигателя к исполнительному устройству с минимальными потерями и с заданной угловой скоростью на выходном валу редуктора.
1. Выбор приводного электродвигателя и определение киниматических и энергосиловых парамаетров привода
1) Требуемая мощность электродвигателя:
где P - мощность на валу исполнительного механизма, - общий КПД привода, здесь - КПД конической зубчатой передачи, - КПД цилиндрической зубчатой передачи, - КПД пары подшипников
, , .
2) Частота вращения барабана:
3) Максимально возможная частота вращения вала электродвигателя:
По требуемой мощности из табл.П.1 выбираем асинхронный электродвигатель 4А180M8 c ближайшей большей стандартной мощностью , синхронной частотой вращения и скольжением S = 2,5 %,диаметр двигателя .
