Назначение и применение редуктора, особенности его устройства. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет частот вращения и угловые скорости валов. Расчет передачи, валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора.
Аннотация к работе
Редуктором называют механизмы, состоящие из передач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенные в отдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным. Уменьшение угловой скорости сопровождается увеличением вращающего момента на выходном валу.Принимаем КПД пары цилиндрических зубчатых колес ?з = 0,98, коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения ?n = 0,99 [2, т.1.1 с.5] Принимаем передаточное число зубчатой передачи: u = 3 [2, с.7] По [2, П1. с.390] выбираем электродвигатель асинхронный серии 4А, закрытый, обдуваемый (ГОСТ 19523-81) 4А112МА6; Рдв = 3 КВТ; S =4,7 %; nдв = 1000 об/минЧастоты вращения и угловые скоростиДля шестерни сталь 45, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 190; для колеса - сталь 45, термическая обработка - улучшение, НВ 170. Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев [2, т.3.7, с.32] Принимаем предварительно угол наклона зубьев ? = 10° [2, с.37] и определяем число зубьев шестерни и колеса [2, т.3.16, с.37] Ширина венца шестерни принимается конструктивно на 5 мм больше винца колеса b1 = b2 5 = 40 5 = 45 мм Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру: Окружная скорость: При такой скорости для косозубых колес принимаем 8-ю степень точности [2, с.32]Расчет ведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Ведущий вал: диаметр выходного конца определяем из условия прочности при кручении. Принимаем диаметр под подшипник dn1 = 25 мм.Размеры определяем по таблице 10.1 [2]. d2 = 147,37 мм; da2=151,37 мм; b2 = 40 мм Принимаем lct = 50 мм Принимаем Размеры корпуса и крышки определим по таблице 10.2 и 10.3 [2]. Принимаем .Посередине листа параллельно длиной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии - оси валов на расстоянии . Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса, принимаем зазор от наружного диаметра подшипника до внутренней стенки корпуса А = 10мм. Для предотвращения вытекания смазки и ее вымывания устанавливаем мазеудерживающие кольца. Измерением находим расстояние: на ведущем валу l1 = 56мм на ведомом валу l2 = 56мм окончательно принимаем l1 = l2 = 56мм Ведущий вал из предыдущих расчетов имеем: Ft = 1072 H; F2 = 411 НПринимаем шпонки призматические со скругленными торцами. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная. Размеры сечений и длины шпонок по ГОСТ 23360 - 78 [2, т.8.9, с.169]Принимаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому циклу. Расчет ведем для предположительно опасных сечений каждого из валов. Ведущий вал: материал вала тот же, что и для шестерни - сталь 45, термообработка, улучшение (шестерня изготовлена заодно с валом) ?в = 780МПА [2. т.33, с.34] Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки, рассчитываем его на кручение. Коэффициент запаса прочности: где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла: Принимаем: K? = 1,7 [2. т.8.5, с.165] ?? = 0,83 [2. т.8.8, с.166] ?? = 0,1 [2, с.166]Назначаем посадки: [2. т.10.13, с.263] посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347 - 82 шейки валов под подшипники выполняем с отклонением k6.Смазывание зубчатого зацепления производим окунанием зубчатого колеса в масло, которое заливается внутрь корпуса так, чтобы зубчатое колесо погрузилось на 10мм. Определяем объем масляной ванны из расчета 0,25дм3 на 1КВТ передаваемой мощности: V = 0,25 • 2,81 ? 0,7дм3Выполним проверочный расчет на срез пальцев: где - окружная сила, приходящая на один палец, D0 - диаметр окружности расположения болтов, число болтов z = 4 при Т ? 103 Нм [2, с.273] число болтов, поставленных без зазора dб - диаметр болта dб = 0,08 • d = 0,08 • 20 = 1,6 мм Где к - коэффициент, учитывающий условие эксплуатации к = 1,2На ведущий вал насаживаем мазеудерживающие кольца. Шарикоподшипники предварительно нагреваем в масле и насаживаем и насаживаем на вал. В ведомый вал укладываем шпонку и напрессовываем зубчатое колесо до упора в буртик вала, надеваем распорную втулку, мазеудерживающие кольца, шарикоподшипники 208, нагретые в масле до 80-100?С Собранные валы укладываем в основание корпуса, покрываем поверхности стыка корпуса и крышки спиртовым лаком и надеваем крышку.
План
Содержание
1. Кинематическая схема
2. Назначение и применение редуктора
3. Выбор электродвигателя
4. Кинематический и силовой расчет частот вращения и угловые скорости валов
5. Расчет передачи
6. Предварительный расчет валов редуктора
7. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора