Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес и валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Проверка подшипников на долговечность и прочности шпоночных соединений. Уточненный расчет валов.
Аннотация к работе
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.Электродвигатель выбирается по требуемой мощности где - общий КПД редуктора где - КПД цилиндрической зубчатой передачи Выбираем из: Типоразмер nc, об/мин S,% nн, об/мин Расчетное ПО ІГОСТ Выбираем стандартные передаточные отношения редуктора, причем передаточное отношение цилиндрического редуктора должно быть в интервале 2.5-6.3 Расчет ПО производится по формуле: Стандартное передаточное отношение принимается по ГОСТ 2185-66 стр.36 В качестве приводного электродвигателя выбирается электродвигатель асинхронный серия 4А, закрытый обдуваемый (По ГОСТ 19523-81) стр.390 [1] 160M6 с параметрами: КВТ об/минВыбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 230; KHL - коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают KHL = 1; коэффициент безопасности [SH] = 1,1. Коэффициент КH?, примем равным КH?=1,25 для симметричного расположения колес относительно опор. стр.32, табл.3.1 [1] Межосевое, расстояние из условия, контактной выносливости активных поверхностей, зубьев по формуле стр.32, ф.3.7 [1] имеем: aw = = = 143.55 мм Примем предварительно угол наклона зубьев ? = 10° и определим числа зубьев шестерни и колеса: = =Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Ведущий вал: Диаметр выходного участка вала определяется из условия прочности при кручении(при [?] = 25 МПА) по формуле, стр.161 [1] Диаметр выходного участка вала выбирается из условия соединения муфтой вала электродвигателя и редуктора. Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 с внутренним диаметрами подшипника/муфт O 48/45 Проверка: выбираем муфты на прочностьШестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше: d1 = 61 мм da1 = 65 мм b1 = 75 мм Длина ступицы: lct = (1,2 1,5)?60=72 90 мм принимаем lct = 80 ммТолщина стенок корпуса и крышки: ? = 0,025?aw 1 = 0,025?140 1 = 4,5 мм принимаем ? = 8 мм ?1 = 0,02?aw 1 = 0,02?140 1 = 3.8 мм принимаем ?1 = 8 мм Толщина фланцев поясов корпуса и крышки верхнего пояса корпуса и крышки: b = 1,5?? = 1,5?8 = 12 мм b1 = 1,5??1 = 1,5?8 = 12 мм нижнего пояса корпуса: p = 2,35?? = 2,35?8 = 19 мм принимаем p = 20 мм Диаметр болтов: фундаментных: d1 = (0,03 0,036)·aw 12 =(0,03 0,036)·140 12 = 16.2 17.4 мм принимаем болт с резьбой M18 крепящих крышку к корпусу у подшипников: d2 = (0,7 0,75)?d1 = (0,7 0,75)?18 = 12.6 13.5 мм принимаем болты с резьбой М14 соединяющих крышку с корпусом: d3 = (0,5 0,6)?d1 = (0,5 0,6)?18 = 9 10.8 мм принимаем болты с резьбой М12 Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса: а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 = 1,2?;Ведущий вал: Из предыдущих расчетов имеем Н, Н, H; Подбираем подшипники по более нагруженной опоре. Намечаем радиальные шариковые подшипники 311 средняя серия, табл. Ведомый вал: несет такие же нагрузки, как и ведущий: Н Н H из первого этапа компоновки = 74 мм, =219 мм мм Намечаем радиальные шариковые подшипники 311 средней серии, табл.длина шпонки мм, принимаем мм (при длине ступицы полумуфты МУВП 80 мм, см. табл. мм, принимаем мм момент на ведомом валу Н?м Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательное от кручения - по отнулевому (пульсирующему). Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов. Ведущий вал: Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка - улучшение. мм, среднее значение МПА, стр.10.13[1] Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347-82.Шейки валов под подшипниками выполняем с отклонениями вала к6.Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7.Условное обозначение полей допуска отверстий и вала Отклонение, мкм Предельные размеры, мм Натяг, мкм Зазор, мкм Подшипник - вал O55 L0/k6 Отв. O55L0 Вал. O120H7 Вал.Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяемСборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов: на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - С; в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.