Редуктор: понятие, назначение, виды. Расчет мощности и выбор электродвигателя. Кинематический и силовой анализ. Расчет валов и червячной передачи, подбор подшипников. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений, выходного вала, соединительной муфты.
Аннотация к работе
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора открытее зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: - типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); Выбор схемы редуктора обычно обусловлен удобством компоновки привода в целом: при окружных скоростях червяка до 4-6 м/с предпочтительно нижнее расположение червяка; при больших скоростях возрастают потери на перемешивание масла, и в этом случае следует располагать червяк над колесом.Мощность на выходном валу редуктора вал электропривод червячный редуктор Расчетная мощность электродвигателя: По таблице 1 выбираем тип электродвигателя с заданной частотой вращения и мощностью . Диаметр вала двигателя мм (см. таблицу 2).Передаточное отношение выражают по зависимости: Частота вращения первого (входного) вала: Частота вращения второго (выходного) вала: Вращающий (нагрузочный) момент на выходном валу редуктора: На входном валу: где - коэффициент полезного действия (КПД) редуктора.В червячных передачах, в связи с высокими скоростями скольжения и неблагоприятными условиями смазки, применяют антифрикционную пару: сталь - бронза.Допускаемые контактные напряжения определяют по зависимости: где - предел контактной выносливости.Допускаемые напряжения на изгибную выносливость для всех марок бронз определяются по зависимости:
Здесь - предел изгибной выносливости; определяется по зависимости: коэффициент долговечности; рассчитывается по зависимости:
Здесь базовое число циклов.
6Расчет чисел зубьев червячной передачи: определяют число заходов червяка в зависимости от величины передаточного отношения передачи по условиям: если если если Так как передаточное отношение , берем .число зубьев червячного колеса; допускаемые напряжения на контактную и изгибную выносливость материала зубьев червячного колеса. Диаметр делительной окружности червячного колеса (предварительное значение) , мм: где - коэффициент нагрузки, учитывающий неравномерность ее распределения и динамику работы передачи; принимаем , - коэффициент диаметра червяка; величина предварительная величина может быть определена по зависимости: Полученное значение округляем до ближайшего значения в соответствии со стандартным рядом коэффициентов диаметра червяка (СТ СЭВ 267-76): 2. По расчетной величине принимаем ближайшее большее стандартное значение модуля из таблицы: 3. Диаметры делительных окружностей червяка и червячного колеса , мм: 5.Для исключения возможных ошибок в вычислениях при проектном расчете проверяем выполнение условия контактной выносливости: Условие выполняется.Для последующих расчетов по оценки работоспособности валов и подшипников определяют окружную и осевую силы.Диаметр ступени под уплотнение: Диаметр ступени под подшипники: Диаметр упорного буртика: Габаритные размеры подшипников: мм, мм, ммДиаметр ступени под уплотнение мм Диаметр ступени под подшипники мм Диаметр ступени под червячное колесо ммТолщина стенки корпуса Ширина фланца корпуса Толщина фланца корпуса и крышки корпусаСечение шпонки выбираем по диаметру вала, длина l назначается на 5?10 мм меньше длины соответствующей ступени вала L и принимается по ряду длин стандартных шпонок.По диаметру dв1=19 мм и длине выходного участка L=2 выбираем шпонку 6 6 28 мм.Для выходного участка по диаметру мм и длине выходного участка выбираем шпонку Для ступени под колесо сечение шпонки b?h выбираем по диаметру , а длину - по длине ступицы колеса выбираемНагрузка на вал (силы зацепления) Плоскость Axz - действует сила Ft2 Плоскость Аух - действуют силы Fr2 и Fa2Вал изготавливаем из стали 40 (ГОСТ 1054-74) с пределом кручения МПА и пределами выносливости на изгиб ?-1 и кручение ?-1: Коэффициенты концентрации напряжений Коэффициент шероховатости: Коэффициенты асимметрии цикла: Осевой W и полярный Wp моменты сопротивления где b, t1 - ширина и глубина шпоночного паза на валуРеакции опор: RAZ=610H Осевые составляющие реакций опор Результирующие осевые нагрузки на опоры Так как ,то Коэффициенты радиальной X и осевой Y нагрузок и ; и Приведенная радиальная нагрузка на каждой опоре: где - коэффициент вращения;Для соединения электродвигателя и редуктора выбираем муфту упругую со звездочкой по ГОСТ 14084-76. [T] - момент, передаваемый стандартной муфтой. Момент, передаваемый стандартной муфтой. Вывод: муфта по моменту подходит. Сорт масла выбирается по кинематической вязкости, которая зависит от величины контактных напряжений в зубьях и скорости скольжения Vck.Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. На ведомый вал насаживают мазеудерживающие кольца и конические роликоподшипники,
План
Содержание
1. Введение: Что такое редуктор. Его назначение, виды редукторов
2. Техническое задание
3. Расчет мощности и выбор электродвигателя
4. Кинематический и силовой анализ
5. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений
5.1 Выбор материала
5.2 Расчет допускаемых напряжений на контактную выносливость
5.3 Расчет допускаемых напряжений на изгибную выносливость
6. Расчет червячной передачи
6.1 Проектный расчет
6.2 Проверочный расчет
6.3 Расчет усилий в зацеплении
7. Проектный расчет валов. Подбор подшипников
7.1 Входной вал
7.2 Выходной вал
8. Расчет элементов корпуса редуктора
8.1 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
что такое редуктор, его назначение, виды редукторов
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора открытее зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.
В корпусе размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников или устройства для охлаждения.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: - типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные);
- числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.);
- числу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо- цилиндрические и т.д.)
- относительно расположению валов редуктора в пространстве
(горизонтальные, вертикальные);
- особенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.)
Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются.
По относительному положению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка.
При нижнем расположении червяка условия смазывания зацепления лучше, при верхнем хуже, но меньше вероятность попадания в зацепление металлических частиц - продуктов износа.
Выбор схемы редуктора обычно обусловлен удобством компоновки привода в целом: при окружных скоростях червяка до 4-6 м/с предпочтительно нижнее расположение червяка; при больших скоростях возрастают потери на перемешивание масла, и в этом случае следует располагать червяк над колесом. В редукторах с верхним расположением червяка при включении движение обычно начинается при недостаточной смазке (за время остановки при редких включениях масло успевает стечь с зубьев колеса).
2
Техническое задание на курсовой проект
1. Частота вращения вала электродвигателя
2. Частота вращения выходного вала редуктора
3. Вращающий момент на выходном валу редуктора
4. Тип передачи - червячная
5. Срок службы
6. Коэффициент использования в течение года
7. Коэффициент использования в течение суток
8. Схема расположения осей входного и выходного валов - 2