Кинематическая схема редуктора (стр. 1 из 4)
Кинематическая схема редуктора  |
Позиции:
1. Электродвигатель;
2. Плоскоременная передача;
3. Соединительные муфты;
4. Зубчатый редуктор;
5. Исполнительный механизм;
I. Ведущий вал привода и ременной передачи;
II. Ведомый вал ременной передачи;
III. Ведущий вал зубчатой передачи;
IV. Ведомый вал зубчатой передачи и привода.
Задание на проект:
= 4,2 кВт, 
= 78 об/мин, тип - K, Т=20000 ч., режим-const.Содержание
Кинематическая схема редуктора. 1
1.Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода. 4
1.1 Расчет мощности электродвигателя. 4
1.2 Расчет синхронной частоты вращения вала электродвигателя. 4
1.4 Расчет частоты вращения валов.5
1.5 Расчет мощностей и крутящих моментов на валах редуктора. 5
2. Расчет зубчатой передачи. 5
2.1 Выбор материалов и способов термообработки зубчатых колес. Расчет допускаемых напряжений.5
2.2 Расчет параметров зубчатой передачи……………………………………………..8
2.3 Проверочный расчет косозубой передачи. 9
3. Первый этап эскизной компоновки редуктора. 12
3.1 Компоновка передачи в корпусе редуктора. 12
3.3 Предварительный выбор подшипников. 14
3.4 Компоновка подшипников в корпусе редуктора. 15
4.1 Определение усилий зацепления. 15
4.3 Определение конструкции быстроходного вала.
4.4 Уточненный расчет валов. Расчет запаса прочности в опасных сечениях.18
5. Расчет шпоночных соединений. 21
6. Расчет теоретической долговечности подшипниковых опор. 22
7. Расчет элементов корпуса редуктора для второго этапа эскизной компоновки. 24
7.1. Разрез редуктора по плоскости разъёма.
Введение.
В курсовом проекте выполнены расчеты:
· Основных кинематических и энергетических параметров привода;
· Проектный и проверочный расчет зубчатых передач;
· Расчет валов;
· Расчет шпоночных соединений;
· Расчет теоретической долговечности подшипниковых опор.
На основе теоретических расчетов выполнены сборочные чертежи редуктора со спецификацией и рабочие чертежи нескольких деталей.
1.Выбор электродвигателя; расчет основных кинематических и энергетических параметров
1.1 Расчет мощности электродвигателя
Pдв =
,где P - мощность на валу исполнительного механизма, P=4,2 кВт;
ηS – суммарный КПД привода,
ηS=
где
- КПД ременной передачи, 
= 0,97 
- КПД зубчатой передачи, 
=0,98 
-КПД одной пары подшипников качения, = 0,99р – количество пар подшипников качения, р=3
hS=
Тогда Pдв=4,2 ∕ 0,922=4,55 кВт
1.2 Расчет частоты вращения вала электродвигателя
nдв = nIV∙u∑ ,
где nIV – частота вращения ведомого вала привода, nIV=78 об/мин
u∑ - суммарное передаточное отношение привода
,гдеu1=2…5 – передаточное отношение ременной передачи
u2=2…5 – передаточное отношение зубчатой передачи
nдв=78∙4…78∙25=312…1950об/мин
Электродвигатель является стандартным изделием, nc выбираем из ряда: 750, 1000, 1500, 3000 об/мин
nc=1000 об/мин
Рн=5,5 кВт
nc=1000 об/мин
Марка электродвидагеля 4A132S2Y3 [1, с 390, т. П1]
S- скольжение электродвигателя, S=3,3%
Номинальная частота вращения
nH= nс (1 –
) = 1000 (1-0,033)=967 об/минuS=nH/nIV= 967/78= 12,39
Передаточное отношение зубчатой передачи и2регламентируется стандартом [1, с.36]
и2=3,55
u1=
1.4 Расчет частот вращения валов привода
nI=nH=967 об/мин
nII=
об/минnIII=nII=nI=277,07 об/мин
n2=nIV=
об/мин1.5 Расчет мощностей и крутящих моментов, передаваемых валами редуктора
P1=
кВтP2=Р1∙ ∙ =4,32∙0,98∙0,99= 4,19 кВт
Крутящие моменты, передаваемые валами, определяется по формуле
Ti=9550
.T1=
H×мT2 =
Н∙м 2.1 Выбор материалов и способов термообработки шестерни и колеса. Расчет допускаемых напряжений.
Выбираем для шестерни и колеса сталь 45 с термообработкой улучшения для шестерни, с нормализацией – для колеса
НВ1=210 НВ2=190 [1, c.34, т. 3.3]
2.1.1 Расчет допускаемых контактных напряжения
[σн]=
где i=1 для шестерни, i=2 для колеса;
sHilimB- предел контактной выносливости при симметричном цикле нагружения; Мпа
sHilimB =
sH1limB =
МПаsH2limB=
МПа[SHj]- коэффициент безопасности, определяется способом термообработки; [1, с.33]
[SH]= 1.1..1.2 SH= 1.15
KHLj- коэффициент долговечности;
KHLj =
1,где NH0j – базовое число циклов, определяемое твердостью боков поверхности зубьев;
NH0j=
NH01=
NH02 =
NHEj– эквивалентное число циклов, определяемое сроком службы передачи, числом оборотов вала шестерни и валов колеса, коэффициентом использования;
NHEj = T∑ ∙k∙ni∙60,
где T∑ – срок службы зубчатой передачи; T∑=20000 часов
k - коэффициент использования передачи; k=0,8;
ni– частота вращениявалов редуктора, n1= 277,07 об/мин, n2= 78,05 об/мин;
NHE1 = 20000∙0,8∙277,07∙60=2,6 ∙108