Смекни!
smekni.com

Расчет редуктора (стр. 1 из 5)

СОДЕРЖАНИЕ

1. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1 Выбор мощности двигателя

2.2 Выбор передаточных отношений привода

2.3 Определение чисел оборотов валов

2.4 Определение вращающих моментов

2.5 Срок службы приводного устройства

3. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА

3.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни

3.3 Проектный расчет закрытой передачи

3.4 Проверочный расчет закрытой передачи

4. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА

4.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни

4.2 Проектный расчет открытой передачи

4.3 Проверочный расчет открытой передачи

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

5.1 Выбор материала валов

5.2 Вал-шестерня

5.3 Вал колеса

5.4 Подбор подшипников

6. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ

7.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи

7.2 Консольные сила цилиндрической передачи

8. РАСЧЕТ ВАЛОВ

8.1 Расчетная схема быстроходного вала

8.2 Расчетная схема тихоходного вала

9. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ

9.1 Схема нагружения подшипников

9.2 Расчет по динамической грузоподъемности

10. РАСЧЕТ ШПОНОК

11. СМАЗЫВАНИЕ

12. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА


2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1 Выбор мощности двигателя

Мощность на выходе привода: Pвыхода=F∙v=3.4∙0.60=2.04 кВт

КПД привода:

=оп∙зп∙ муфты∙3подшип.=0.94∙0.96∙0.98∙0.993=0.85

оп=0.94

зп=0.96

муфты=0.98

подшип.=0.99

Требуемая мощность двигателя:

Pдвиг. треб=Pвыхода/=2.04/0.85=2.4 кВт

Выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Pном=3 кВт применив для расчета четыре варианта типа двигателя:

Вариант Тип двигателя Номинальная мощность Pном, кВт Частота вращения об/мин
синхронная при номинальном режиме nном
1234 4АМ90L2Y34АМ100S4Y34АМ112MA6Y34АМ112MB8Y3 3333 300015001000750 28401435955700

2.2 Выбор передаточных отношений привода.

Частота вращения конвейра (выхода)

nвыхода=v∙60∙1000/(z∙p)=0.6∙60∙1000/(9∙80)=48.75 об/мин

Находим передаточное число привода u для каждого варианта:

u=nном/nвыхода=nном/48.75


Производим разбивку передаточного числа привода u, принимая для всех вариантов передаточное число редуктора постоянным uзп=4.

uрем.пер=u/uчерв.пер.

Передаточное число Вариант
1 2 3 4
Привода uОткрытой передачи uопЗакрытой передачи uзп 58.2514.564 29.437.354 19.594.94 14.353.584

Анализ таблицы:

а) первый вариант (u=58.37; nном=2840 об/мин) затрудняет реализацию принятой схемы двухступенчатого привода посредством конического редуктора и цепной передачи из-за большого передаточного числа u всего привода

б) четвертый вариант (u=14.35; nном=700 об/мин) не рекомендуется для приводов общего назначения.

в) в третьем варианте (u=29.43; nном=1435 об/мин) получилось передаточное число открытой передачи больше допускаемого.

г) из рассмотренных четырех вариантов предпочтительнее второй: u=19.59; nном=955 об/мин. Здесь передаточное число открытой передачи можно уменьшить за счет допускаемого отклонения скорости и таким образом получить среднее приемлемое значение.

2.3 Определение чисел оборотов валов

Ввал двигателя nноминал=955 об/мин

быстроходный вал редуктора nбв=nноминал=955 об/мин

тихоходный вал редуктора nтв=nбв/uзп=955/4=238.75 об/мин

вал привода nпривода=nвыхода=nтв/uоп=238.75/4.9=48.72 об/мин


2.4 Определение вращающих моментов

Tдвиг=PДВ∙103ном=3∙103/100=30 Н∙м

Tбвдвиг∙hм∙hпк=30∙0.98∙0.99=29.1 Н∙м

Tтвбв∙uзп∙hзп∙hпк=29.1∙4∙0.96∙0.99=110.6 Н∙м

Твых= Ттв∙uоп∙hоп∙hпк=110.6∙4.9∙0.94∙0.99=504.32 Н∙м

Таким образом, выбираем двигатель 4АМ112MA6Y3 (Рном=3кВт, nном=955 об/мин); передаточные числа: привода u=19.59, редуктора uзп=4, открытой передачи uоп=4.9.

2.5 Срок службы приводного устройства

Lh=365∙Lr∙tc∙Lc=365∙5∙8∙1=14600 ч

Lr – срок службы привода, лет –5 лет

tc – продолжительность смены – 8 часов

Lc – число смен – 1 смена

Тип двигателя: 4АМ112МА6Y3 Рном=3 кВт; nном=955 об/мин
Параметр Передача Параметр Вал
закрытая(редуктор) открытая двигателя редуктора Приводной рабочеймашины
быстрходный тихоходный
Переда-точноечисло u 4 4.9 Расчетнаямощность Р,кВт 3 2.91 2.76 2.57
Угловаяскорость ω, 1/с 100 100 25 5.1
КПДη 0.96 0.94 Частота вращения n об/мин 955 955 238.75 48.72
Вращающиймомент Т, Н∙м 30 29.1 110.6 504.32

3. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА

3.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни

Выбираем материал:

а) Для шестерни: Сталь 45; HB=269..302; σВ=890 Н/мм2; σТ=650 Н/мм2

σ-1=380 Н/мм2 ; термообработка улучшение; HBср=285,5

б)Для колеса: Сталь 40Х; HB=235..262; σВ=790 Н/мм2; σТ=640 Н/мм2

σ-1=375 Н/мм2 термообработка нормализация; HBср=248,5

Допускаемые контактные напряжения

а)коэффициент долговечности для зубьев шестерни

где N1=573ωLh=573∙100∙14600=8.36∙109

NH01 из таблицы 3.3 [1] NH01=19∙106

Т.к. NH01 меньше N1 то принимаем KHL1=1

б) коэффициент долговечности для зубьев колеса

где N2=573ωLh=573∙25∙14600=2.09∙108

NH02 из таблицы 3.3 [1] NH02=16.5∙106

Т.к. NH02 меньше N2 то принимаем KHL2=1

допускаемое напряжение

а) шестерня [σ]H01=1.8HBср+67=1.8∙285.5+67=580.9

б) колесо [σ]H02=1.8HBср+67=1.8∙248.5+67=514.4

допускаемое контактное напряжение

а) шестерня [σ]H1=KHL1[[σ]H01=580.9

б) колесо [σ]H2=KHL2[[σ]H02=514.4

выбираем [σ]H=[σ]H2=514.4 Н/мм2

Допускаемые напряжения изгиба

а)коэффициент долговечности для зубьев шестерни

где N1=573ωLh=573∙100∙14600=8.36∙109

NF0=4∙106

Т.к. NF0 меньше N1 то принимаем KFL1=1

б) коэффициент долговечности для зубьев колеса

где N2=573ωLh=573∙25∙14600=2.09∙108

NF0=4∙106

Т.к. NF0 меньше N2 то принимаем KFL2=1

допускаемое напряжение

а) шестерня [σ]F01=1.03HBср=1.03∙285.5=294.065

б) колесо [σ]F02=1.03HBср=1.03∙248.5=255.955

допускаемое контактное напряжение

а) шестерня [σ]F1=KFL1[[σ]F01=294.065

б) колесо [σ]F2=KFL2[[σ]F02=255.955

выбираем [σ]F=[σ]F2=255.955 Н/мм2

Элементпередачи Маркаматериала Dпредмм Термообработка HB σВ σТ σ-1 [σ]H [σ]F
Н/мм2
ШестерняКолесо Ст 45Ст 40Х 80200 УлучшениеУлучшение 269..302235..262 890790 650640 380375 -514,4 -255.955


3.3 Проектный расчет закрытой передачи

Внешний делительный диаметр

Выбираем стандартное число по таблице 13.15 [1] de2=160.

Углы делительных конусов шестерни d1 и колеса d2.

Внешнее конусное расстояние

Ширина зубчатого венца шестерни и колеса

b=ψRRe=0.285∙82.46=23.5 мм

Округляем до стандартного b=25 мм

Внешний окружной модуль

Число зубьев колеса z2 и шестерни z1