Кинематический и силовой расчеты привода. Определение КПД и выбор электродвигателя. Расчет зубчатой прямозубой цилиндрической передачи. Выбор способа и типа смазки подшипников и передач. Эскизная компоновка редуктора, определение толщины стенки корпуса.
Выбираем асинхронный короткозамкнутый трехфазный электродвигатель закрытый обдуваемый единой серии 4А мощностью NДВ = 15 КВТ и синхронной частотой вращения NДВ ГОСТ = 3000 об/мин.Требуемое общее передаточное отношение передач, через которые передается поток мощности на вал II и вал III: i треб 2-7 = = = 9,555.Угловые скорости и частоты вращения элементов привода: = = 305,76 рад/сек; = = = = = 50,96 рад/сек; = = = = = 31,85 рад/сек; = = 31,85 рад/сек; Номер вала Мощность, Вт Угловая скорость, рад/сек Вращающий момент, Н•м Частота вращения, об/минДанные для расчета параметров ремня определяем по формуле 2) Выбираем расчетный диаметр меньшего шкива d2 = 125 мм ? d2min = 125 мм; 8) Определяем угол обхвата на меньшем шкиве 9) Косвенно проверяем долговечность ремня (сопротивление усталости при изгибе) по частоте пробега точки ремня по меньшему шкиву: [6.с.284] где 11) Определяем число ремней из условия тяговой способности (прочности сцепления ремня со шкивом) где - коэффициент динамичности нагрузки;1) Задаем материал и твердости рабочих поверхностей зубьев: - материал шестерни и колеса сталь 45, термообработка улучшение. ZR - коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев; Zv - коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости колес; мн - коэффициент, учитывающий форму циклограммы нагружения. КНВ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий.ZR - коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев; Zv - коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости колес; Zx - коэффициент, учитывающий размеры зубчатых колес; мн - коэффициент, учитывающий форму циклограммы нагружения. Кнв - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;Валы предполагается изготовить из стали 45 с термообработкой "Улучшение" УВ = 880 МПА, [фкр]ст 45 = 130 МПА; где [фкр]"ст 45II - допускаемое напряжение кручения вала, заниженное в 5 раз с учетом влияния изгибающих моментов.V5 <15м/с для смазки зубчатой передачи применяем картерную систему смазки (окунанием колеса в масло). Такой вязкостью обладает масло Индустриальное И - 30А. Объем масляной ванны в редукторе зависит от передаваемой мощности (от 0,5 до 0,8 литра на КВТ передаваемой мощности). Расстояние от колеса до внутренней поверхности стенки корпуса редуктора: - по торцу колеса принимаем равным д = 12,6 мм; 6) Диаметр болтов, скрепляющих тонкие фланцы основания корпуса и крышки: d3 > 0,5 · d1 = 0,5 · 18 = 9 мм;радиальная сила, раздвигающая шестерню и колесо Вал предполагается изготовить из стали 45 с термообработкой "Улучшение". ув = 880 МПА. Допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле изменения напряжений: Окончательно принимаем (учитывая ориентировочные расчеты валов на кручение, раздел 4): DA = DB = dпод подшипниками = 40 мм; радиальная сила, раздвигающая шестерню 6 и колесо 7 Допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле изменения напряжений: Окончательно принимаем (учитывая ориентировочные расчеты валов на кручение, раздел 4): DA = dпод подшипниками = 40 мм;Определяем осевые нагрузки: FA4 SA = 622 1713 = 2335 H > SB то есть вал упрется в опору B, тогда FAB = SA - FA4 = 1713 - 622 = 1091 H; FAA = SA = 1713 H; Определяем эквивалентную радиальную динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника: FAB /V • RB = 1091/ 1 • 7308 = 0,15 <e тогда XB = 1; YB =0; Kt = 1 - коэффициент, учитывающий влияние температуры на долговечность; Lhфакт = Lфакт • 106 / 60 • NI = 2266 • 106 / 60 • 486,67 = 77602 часов > Lhтреб = 30000 часов, долговечность подшипника обеспечивается. Определяем осевые нагрузки: Fa5 SA = 994 751 = 1745 H > SB то есть вал упрется в опору B, тогда FAB = Fa5 SA = 994 751 = 1745 H; FAA = S*A = SA = 751 H;Предполагается установка шпонки 10x8x40 ГОСТ 23360-78 [6, с.128] b = 10 мм - ширина шпонки; где усм, [усм] - фактические и допускаемые напряжения смятия, МПА; Прочность шпонки обеспечивается. Предполагается установка шпонки 14x9x40 ГОСТ 23360-78 b = 14 мм - ширина шпонки; Предполагается установка шпонки 12x8x28 ГОСТ 23360-78 b = 12 мм - ширина шпонки;Напряжения в сечениях вала изменяются: а) напряжения изгиба по III циклу; б) напряжения кручения по II циклу, так как предполагаются частые пуски и остановы редуктора. Коэффициент запаса прочности:-коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям, где у-1 = 250 МПА - предел выносливости материала по изгибу при симметричном цикле, Ку = 1,75 - коэффициент концентрации напряжений при изгибе; УИ - напряжение изгиба в сечении, МПА; коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям, где ф-1 =200 МПА - предел выносливости материала при кручении при симметричном цикле, Кф = 1,5 - коэффициент концентрации напряжений при кручении;Таблица 11.
План
Содержание
1. Кинематический и силовой расчеты привода
1.1 Определение КПД кинематических цепей в приводе и выбор электродвигателя
1.2 Разбивка общего передаточного отношения привода между передачами
1.3 Определение мощностей, угловых скоростей и вращающих моментов на валах привода
2. Проектировочные расчеты передач
2.1 Расчет клиноременной передачи
2.2 Расчет конической зубчатой передачи
2.3 Расчет зубчатой прямозубой цилиндрической передачи
3. Проектировочные (ориентировочные) расчеты валов I, II и III
4. Выбор способа и типа смазки подшипников и передач
5. Первая эскизная компоновка редуктора
6. Проектировочные (приближенные) расчеты валов
7. Подбор подшипников
8. Расчеты шпоночных соединений
9. Проверочные (уточненные) расчеты валов на сопротивление усталости
10. Задание характера сопряжений деталей в редукторе
Список использованной литературы
1. Кинематический и силовой расчеты привода
1.1 Определение КПД кинематических цепей в приводе и выбор электродвигателя
