з технічної механіки на тему:
Проектування приводу з одноступінчатим циліндричним косозубим редуктором
і клинопасовою передачею.
Варіант:
Параметри:
– Циліндрична косозуба передача
– Р3=1,9 кВт
– N3=50 об/хв
Аркуш
3
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
3.Знаходження необхідної потужності двигуна.
а)Аналіз кінематичної схеми.
– коефіцієнт корисної дії (КПД) приводу, який дорівнює добутку
складових КПД передач які входять до кінематичної схеми(у нього не
входить коефіцієнт втрат у опорах валів):
·0,99= 0,90 (1.1)
=0,98 ККД косозубої передачі з циліндричними колесами;
=0,95 ККД клинопасової передачі;
втрати на тертя в опорах валів;
=0,99 втрати підшипників кочення.
Для визначення необхідної потужності двигуна використовують формулу:
=2,11Вт (1.2)
б)Вибір двигуна.
Потужність електродвигуна вибираємо з врахуванням, того вона повинна
бути не менша за розрахункову знайдену за формулою(1.2). Вибираємо
двигун (з табл. П1. стор. 390 [1]) асинхронний серії 4А 112МА8
потужністю Р=2,2 кВт кількістю оборотів n=750 об/хв з величиною
ковзання s=6,0%,
Враховуючи ковзання, частота обертання
об/хв
Кутова швидкість вала двигуна:
рад/с
Кутова швидкість вала привода:
рад/с
Передаточне відношення:
=3,6.
447 об/хв.
рад/хв.
об/хув.
Частота кочення і кутові швидкості валів:
Аркуш
4
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Вал А
об/хв.
рад/с
Вал В
—
рад/с
Вал С
об/хв.
рад/с
Аркуш
5
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
4. Розрахунок клинопасової передачі.
1. Приймаємо січення клинопасового пасу Б.
2. Крутний момент
Н/м.
де Р=2,11?10? Вт;
3. Діаметр меншого шківа:
мм.
Приймаємо 140 мм.
4. Діаметр більшого шківа:
мм.
Приймаємо 560 мм.
5. Уточняємо передаточне число
При цьому кутова швидкість вала В буде
рад/с
, що є меншим допустимого на ±3%.
Виходячи з цього, діаметри шківів розраховано добре.
6. Міжосьова відстань слід приймати в інтервалі:
мм.
мм.
7. Розрахункова довжина паса:
мм;
Приймаємо довжину паса 2800 мм.
8. Точне значення міжосьової відстані з врахуванням стандартної довжини
паса
,
;
Аркуш
6
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
мм.
для збільшення натягу пасу.
9. Кут обхвату меншого шківа
10. Коефіцієнт режиму роботи, враховуючий умови використання передачі:
.
.
.
14. Число пасів в передачі:
,
Приймаємо z=1.
15. Натяжні вітки клинового пасу:
,
– коефіцієнт враховуючий вплив центробіжних сил для паса перетину Б.
Тоді:
Н.
16. Тиск на вали:
Н.
17. Ширина шківа:
мм.
Аркуш
7
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
5. Розрахунок зубчатих коліс редуктора.
Вибираємо матеріали для зубчатих коліс.
.
.
.
кВт. Найдемо крутний момент на цьому валі
Н·м.
Між осьова відстань з умов контактної напруги активних поверхонь зубів
по формулі (3.7 [1]):
мм.
– прийнято раніше для даного редуктора.
мм.
Нормальний модуль:
мм.
.
Число зубів шестерні (формула 3.12 [1]):
;
.
Уточнюємо значення кута нахилу зубів:
.
Основні розміри шестерні і колеса.
Ділильні діаметри:
мм.
мм.
Аркуш
8
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
мм.
Діаметр вершин зубів:
мм.
мм.
мм.
Коефіцієнт ширини шестерні по діаметру:
.
Колова швидкість коліс:
м/с.
Степінь точності передачі: для косозубих коліс при швидкості до 10 м/с
потрібно прийняти 8-му степінь точності.
Коефіцієнт навантаження:
.
.
.
.
Перевіряємо контактні напруги по формулі (3.6 [1] :
МПа.
МПа. Умова міцності виконана.
Сили, які діють в зачепленні:
колова
Н;
радіальна
Н;
осьова
Н.
Перевіримо зуби по напругам згину (див. формулу 3.25 [1]):
.
.
.
Аркуш
9
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
.
.
(див. формула 3.25 [1]);
;
;
(див. стор. 42 [1] ).
(див. формула 3.25 [1]):
,
.
Допустима напруга при перевірці на згин визначають по формулі по формулі
(3.24 [1]):
.
НВ.
МПа;
МПа.
(див. пояснення до формули 3.25 [1])
.
Допустимі напруги:
МПа;
МПа.
менше. Знайдемо ці відношення:
МПа;
МПа.
Перевірку на згин проводимо для колеса ( див. формулу 3.25[1]):
Аркуш
10
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Умова міцності виконана.
Аркуш
11
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
6. Попередній розрахунок валів редуктора і вибір підшипників.
Попередній розрахунок валів проводимо на кручення, приймаючи понижені
допустимі напруження.
Ведучий вал (вал В)
Н
МПа. Це значення прийнято з врахуванням того, що ведучий вал зазнає
впливу від клинопасової передачі.
Знаходимо діаметр вихідного кінця валу (див. формулу 8.16 [1]):
мм.
мм.
мм.
Ведомий вал (вал С)
Н·м.
МПа (див. пояснення до формули 8.16[1]).
Знаходимо діаметр вихідного кінця валу:
мм.
мм.
мм.
мм.
Умовне позначення підшипника
d
D
B
Розміри, мм
307
310
35
50
80
110
21
27
Аркуш
12
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
7. Конструктивні розміри шестерні і колеса.
мм.
мм.
мм.
мм.
Аркуш
13
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
8. Конструктивні розміри корпуса редуктора.
Товщина стінок корпуса і кришки:
мм.
мм, згідно табл. 10.2 і 10.3 [1]).
Товщина фланців поясів корпуса і кришки:
мм;
мм.
мм; приймаємо болти М20;
з’єднуючих кришку до корпусу біля підшипників:
мм; приймаємо болти з різьбою М16;
з’єднуючих кришку з корпусом:
мм; приймаємо болти з різьбою М12.
Аркуш
14
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
9. Перший етап компонування редуктора.
Компонування проводимо в два етапи. Перший етап служить для приблизного
знаходження положення зубчатих коліс і зірочки відносно опор для
подальшого знайдення опірних реакцій і підбір підшипників Перший етап
служить для приблизного знаходження положення зубчатих коліс і зірочки
відносно опор для подальшого знайдення опірних реакцій і підбір
підшипників.
Компонувальне креслення виконуємо в одній проекції – розріз по осям
валів при знятій верхній кришці.
мм.
Креслимо спрощено шестерню і колесо у вигляді прямокутників; шестерня
виконана за одне ціле з валом; довжина маточини колеса рівна ширині
вінця і не виступає за границі прямокутника.
Креслимо внутрішню стінку корпуса:
;
;
; якщо діаметр окружності вершин зубів шестерні буде більше зовнішнього
діаметра підшипника то відстань Ф потрібно брати від шестерні.
Попередньо приймаємо радіальні кулькові підшипники середньої серії;
габарити підшипників вибираємо по діаметру вала в місці посадки
підшипників.
мм.
Умовне позначення підшипника
d
D
В
C
Розміри, мм
кН
307
310
35
50
80
110
21
27
33,2
65,8
18,0
36,0
Приймаємо для підшипників пластичний змащувальний матеріал.
мм.
мм.
мм.
Аркуш
15
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
10. Провірка довговічності підшипника.
Н.
Реакції опор (мал..1):
В площені xz:
Перевірка
В площинні ух:
Перевірка
Сумарні реакції:
Н;
Н.
Підбираємо підшипники по більш напруженій опорі 1.
Еквівалентне навантаження по формулі (9.4 [1] ):
,
(див. табл. 9.20 [1]), Х=0,56, Y=1,99.
Н.
Розрахункова довговічність, млн. об (формула 9.1 [1]):
млн. об.
, для підшипників серії 307.
Розрахункова довговічність, годин:
Аркуш
16
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Що набагато більше встановлених ГОСТ 16162–85.
Н.
Реакції опор (мал..2):
В площені xz:
Перевірка
В площинні ух:
Перевірка
Сумарні реакції:
Н;
Н.
Підбираємо підшипники по більш напруженій опорі 1.
Еквівалентне навантаження
,
(див. табл. 9.20 [1]).
Н.
Розрахункова довговічність, млн. об (формула 9.1 [1]):
млн. об.
, для підшипників серії 307.
Розрахункова довговічність, годин:
Що набагато більше встановлених ГОСТ 16162–85
Аркуш
17
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Ведучий вал: площина xz;
Площина yx;
Аркуш
18
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Ведений вал: площина xz;
Площина yx;
Аркуш
19
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
11. Другий етап компонування редуктора.
Другий етап компонування має ціль конструктивно оформити зубчаті
колеса, вали, корпус, підшипники і підготовити данні для провірки
міцності валів і деяких деталей.
Викреслюємо шестерню і колесо по конструктивних розмірах. Шестерню
виконуємо за одне ціле з валом.
Войлочні і фільтрові ущільнення застосовують головним чином в вузлах,
заповнених пластичною змазкою. Ущільнення манжетного типу широко
застосовують як при пластичних, так і при рідких змазуючи матеріалах.
Аналогічно конструюємо вузли веденого вала.
Аркуш
20
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
12. Провірка міцності шпонкових з’єднань.
Шпонки призматичні із округленими торцями. Матеріал шпонок –
сталь 45 нормалізована. Напруження згинання і умова міцності:
.
мПа;
Матеріал полумуфт МУВП – чугун марки СЧ20.
Н·мм.
.
Матеріал полумуфт сталь.
Аркуш
21
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
13. Уточняємо розрахунок валів.
Вважаємо, що нормальні напруження від згину змінюються по симетричному
циклу а дотичні від кручення по від нульовому.
Ведучий вал:
Перевірку ведемо по небезпечному перерізу веденого вала.
МПа.
Границі витривалості:
МПа;
МПа;
Січення А-А. Коефіцієнт запасу міцності по нормальних напруженнях:
,
Де амплітуда і середнє віднулевого циклу:
;
мм?
МПа.
Коофіцієнт запасу міцності по нормальних напруженнях:
;
Результуючий коефіцієнт запасу міцності:
Міцність гарантована.
Ведений вал:
Перевірку ведемо по небезпечному перерізу веденого вала.
МПа.
Границі витривалості:
МПа;
МПа;
Аркуш
22
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Н?мм.
Згинаючий момент в горизонтальній площинні:
Н?мм;
Сумарний згинаючий момент;
Момент опору крученню;
мм?;
Момент опру згину;
мм?.
Де амплітуда і середнє віднулевого циклу:
;
Амплітуда нормальних напружень:
МПа.
.
Коофіцієнт запасу міцності по нормальних напруженнях:
;
Коефіцієнт запасу міцності по дотикаючи напруженнях:
Результуючий коефіцієнт запасу міцності:
Міцність гарантована.
Аркуш
23
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
14. Посадки зубчатих коліс, шківа і підшипників.
Їх позначаємо згідно вказівок в табл. 10.13 [1].
згідно стандарту 25347-82.
.
.
.
Аркуш
24
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
15. Вибір сорту масла.
Змащування зубчатого зачеплення виконується зануренням колеса в масло,
що заливається в середину корпусу до рівня, що забезпечує його
змащування на 10 мм глибини. Об’єм ванни визначаємо в розрахунку 0б25
дм. на 1кВт потужності.
.
.
.
Камери підшипників заливаємо пластичним змащувальним матеріалом УТ–1,
який періодично поновлюємо шприцом.
Аркуш
25
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
16. Складання редуктора.
Внутрішню поверхню перед складанням очищуємо і покриваємо малостійкою
фарбою.
Складання починаємо із вузлів валів.
На внутрішній вал закладаємо шпонку і напресовуємо шестерню до упору в
бурт вала. Надіваємо прозпірну втулку, масло утримуючі кільця і
встановлюємо підшипники, попередньо нагріті до 80-100 ? С. Після чого
напресовуємо шків.
Аналогічно збираємо вузол веденого вала. На вихідний кінець якого
напресовуємо пів муфту. Зібрані вали вкладаємо в основу корпуса і
надіваємо кришку. Попередньо поверхню контакту змащуючи спиртовим
маслом.
Для центрування встановлюємо кришку на корпус з допомогою двох конічних
штифтів; затягують болти. Що кріплять кришку до редуктора. Після цього
на ведений вал надягаємо кільце, в підшипниковій камері закладаємо
пластикову змазку і ставимо кришку підшипників 2 механічних прокладок
для регулювання.
Перед установленням кришок в проточки закладаємо войлочні ущільнення,
просочені гарячим маслом і перевіряємо вали на факт заклинювання
підшипників, і закріплюємо кришки гвинтами.
Вкручуємо корок масло спускного отвору з прокладкою жезловим масло
покажчиком. Після чого заливаємо в корпус масло і закриваємо
спостережний отвір.
Зібраний редуктор підлягає обкатуванню і випробуванню по певній
програмі.
Аркуш
26
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
2. Вступ.
Редуктором називається механізм, який складається з зубчатих чи
черв’ячних передач, виконаних у вигляді окремого агрегату і служить для
передачі обертання від валу двигуна до робочої машини.
Призначення редуктора – зниження кутової швидкості і відповідно
збільшення крутного моменту ведомого вала по відношенню до ведучого.
Редуктор складається з корпуса (литого чавунного або зварного
стального), в якому розміщуються елементи передачі – зубчаті колеса, вал
підшипники. Редуктор проектують або для привода певної машини, або по
заданому навантаженню і передаточному числу без вказування конкретного
призначення. Другий випадок характерний для спеціалізованих заводів, на
яких організоване серійне виробництво редукторів.
Редуктори класифікуються за наступними основними ознаками: типом
передачі (зубчаті, черв’ячні); числом ступенів (одноступінчаті,
двохступінчасті і більше); відносному положенню зубчатих коліс в
просторі (горизонтальні вертикальні).
Черв’ячні редуктори характеризуються можливістю отримання великих
передаточних чисел при відносно невеликих габаритах. Їх основним
недоліком є низький ККД, що може бути порядку 70-95%. Черв’ячні
редуктори використовують там де потрібне велике передаточне число при
невеликій потужності на виході.
Аркуш
27
Зм. Арк. № документа Підпис Дата
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
