Описание устройства и работы привода электродвигателя. Расчет передач. Предварительный расчет валов редуктора. Подбор подшипников. Разработка компоновочной схемы. Определение сил, действующих на валы и опоры. Подбор и расчет шпоночных соединений.
Аннотация к работе
Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности. Оказывается, экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с понижающей передачей, вместо тихоходного двигателя без передачи. Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).Привод люлечного элеватора (рисунок 1.1) состоит из электродвигателя 6, передающего крутящий момент на ведущий вал редуктора 5 через упругую муфту 7.Частота вращения приводного вала , Общий КПД привода [5, c.12]: , где - КПД зубчатой цилиндрической закрытой передачи, - КПД пары подшипников качения, - КПД цепной передачи, - КПД муфты. Передаточные числа передач привода по рекомендациям [5]: Требуемая частота вращения электродвигателя Принимаем электродвигатель 4А112МВ6У3 (мощность Рэд=4,0 КВТ, частота вращения ротора nэд=950 мин-1) [5, табл. Мощности на валах привода: Частоты вращения валов: Крутящие моменты на валах приводакоэффициент, учитывающий межосевое расстояние, при a = (20…40)t равен 1; коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту, при угле ?=0 равен 1; коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи, для нерегулируемых передач равен 1,25; коэффициент, учитывающий характер смазки, при периодической смазке равен 1,3; Далее определяем: скорость цепи: окружную силу, действующую на цепь давление в шарнирах цепи: Анализируя полученный результат, видим, что необходимое условие прочности цепи выполняется т.к. где [p]’-уточненное значение допускаемого давления для данной цепи (табл.С целью понижения габаритов передачи, получения высокой изгибной и контактной выносливости зубьев выбираем для шестерни и колеса материал сталь 40Х. Термообработка шестерни и колеса - улучшение. Эквивалентное число циклов перемены напряжений при расчете на контактную прочность: , где с=1 - число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым, , частоты вращения шестерни и колеса, m/2=3 - показатель степени (3, табл.Предел контактной выносливости: , . Базовое число циклов NHO: [3, рис.Коэффициент долговечности: , q=6 - показатель степени при твердости шестерни и колеса меньше 350НВ коэффициент, учитывающий реверсивность нагрузки.крутящий момент на колесе. 4.2.9 [5, стр.51]: - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца [3, рис. Принимаем коэффициент ширины колеса относительно диаметра по таблице 4.2.6 [5, стр.50] . Принимаем по табл. Ширина зубчатого венца колеса: , принимаем b2=39 мм.Рисунок 3.3 - Силы в зубчатом зацеплениикоэффициент, учитывающий механические свойства сопряженных колес, для стальных колес , - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления, , - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, Недогрузка составляетПроверка изгибной прочности для косозубых цилиндрических колес производится по формуле: , Определяем менее прочное зубчатое колесо. Тогда коэффициенты, учитывающие форму зубьев [3, рис. Находим отношения: , Так как , то расчет ведем по колесу (, коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий. Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями . коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, определяется по рис.При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под шестерней для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям: , где Т - крутящий момент на валу, Н•мм; Для определения диаметра выходных концов валов принимаем .Схема установки подшипников для ведущего и ведомого валов - 2 шариковых радиально-упорных подшипника, установленных враспор. Предварительно выбираем шариковые радиально-упорные подшипники легкой серии 36206 и 36208 ГОСТ 831-75.Корпус редуктора выполняем литым из чугуна марки СЧ 15 Т.к. по условию редуктор вертикальный, то корпус выполняем полым, который закрывается в обеих сторон крышками и уплотняется прокладками. Принимаем болты М16, крепящих крышку и корпус Принимаем болты М12 соединяющих крышку с фланцамиЭскизный проект производится в тонких линиях. Выполнение начинается с того, что выставляем принятое межосевое расстояние, и рисуются оси. Условно прямоугольниками чертим пары зубчатых зацеплений. Отступая от колес, вычерчиваем внутренний контур корпуса.
План
Содержание
Введение
1. Описание устройства и работы привода
2. Выбор электродвигателя
3. Расчет передач
3.1 Расчет цепной передачи
3.2 Расчет зубчатой цилиндрической косозубой передачи редуктора
3.2.1 Выбор материала зубчатых колес
3.2.2 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжени
3.2.3 Определение допускаемых контактных напряжений
3.2.4 Определение допускаемых изгибных напряжений
3.2.5 Расчет геометрических параметров передачи
3.2.6 Силы в зацеплении
3.2.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям
3.2.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба
4. Предварительный расчет валов редуктора
5. Подбор подшипников
6. Расчет элементов корпуса
7. Разработка компоновочной схемы
8. Выбор способа смазывания передач и подшипников
9. Определение сил, действующих на валы и опоры
10. Окончательный подбор подшипников
10.1 Расчет подшипников быстроходного вала
10.2 Расчет подшипников тихоходного вала
11. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
11.1 Методика расчета
11.2 Расчет соединения вал-колесо
11.3 Шпонка под муфтой
11.4 Шпонка под звездочкой
12. Расчет валов на усталостную прочность
12.1 Ведущий вал
12.2 Ведомый вал
13. Назначение посадок, шероховатостей, допусков формы и расположения поверхностей