Расчет редуктора прямозубого (стр. 1 из 6)
| Содержание | |
| Введение…………………………………………………………………………… | 5 |
| 1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой | |
| расчет привода………………………………………………………………… | 6 |
| 2 Расчет зубчатой передачи редуктора………………………………… | 9 |
| 3 Проектный расчет валов редуктора………………………………… | 15 |
| 4 Конструирование зубчатых колес…………………………………… | 16 |
| 5 Эскизная компоновка редуктора……………………………………… | 17 |
| 6 Проверочный расчет подшипников качения……………………. | 20 |
| 7 проверочный расчет шпоночных соединений…………………. | 24 |
| 8 Проверочный расчет валов редуктора……………………………… | 25 |
| 9 Назначение посадок основных деталей редуктора…………… | 28 |
| 10 Смазка и сборка редуктора……………………………………………… | 29 |
| Список литературы…………………………………………………………… | 30 |
Введение
Заданием на курсовой проект предусмотрена разработка конструкции одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора привода для цепного конвейера. Привод (рисунок 1) состоит из электродвигателя 1, одноступенчатого цилиндрического редуктора 3, цепной передачи 4 и приводного вала 5. Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора используется упругая муфта 2.
Исходными данными для проектирования являются мощность на ведомом валу привода PB = кВт и число оборотов ведомого вала привода nB = об/мин.
Рисунок 1 – Кинематическая схема привода конвейера
Редуктор предназначен для передачи мощности от вала двигателя к приводному валу конвейера, понижения угловых скоростей и, соответственно, повышения вращающегося момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Редуктор состоит из корпуса в котором помещаются элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В корпусе редуктора размещают так же устройство для смазывания зацепления и подшипников.
1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты привода
1.1 Определение расчетной мощности электродвигателя
Определяем общий КПД привода
, (1)где ηм – КПД муфты, принимаем ηм = 0,99;
ηзп – КПД зубчатой передачи редуктора, принимаем ηзп = 0,97;
ηоп – КПД открытой цепной передачи, принимаем ηоп = 0,93;
ηп – КПД пары подшипников, принимаем ηп = 0,99;
Определяем расчетную мощность электродвигателя, кВт
, (2) 
1.2 Выбор электродвигателя
Подбираем электродвигатели серии 4А с номинальной мощностью Pном = 2,2 кВт. Параметры выбранных электродвигателей сводим в таблицу 1
Таблица 1 – Электродвигатели серии 4А с номинальной мощностью Pном = 2,2 кВт
| Вариант | Тип двигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | |
| синхронная | номинальная | |||
| 1 | 4A112MA8 | 2,2 | 750 | 710 |
| 2 | 4A100L6 | 2,2 | 1000 | 960 |
| 3 | 4A90L4 | 2,2 | 1500 | 1425 |
| 4 | 4A80B2 | 2,2 | 3000 | 2865 |
Для окончательного выбора электродвигателя, необходимо определить передаточное число привода и его ступеней для всех типов двигателей.
Определяем передаточное число привода для первого варианта электродвигателя
, (3) 
.
Передаточное число редуктора принимаем uред = 4, тогда передаточное число открытой передачи составит:
, (4) 
.
Аналогично определяем передаточные числа для остальных вариантов электродвигателя, оставляя при этом передаточное число редуктора постоянным. Результаты расчетов сводим в таблицу 2
Таблица 2 – Определение передаточного числа привода и его ступеней
| Передаточное число | Варианты | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Общее для привода uобщ | 8,875 | 12 | 17,813 | 35,813 |
| Редуктора uред | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Открытой передачи uоп | 2,219 | 3 | 4,453 | 8,953 |
Окончательного выбираем второй вариант электродвигателя. Характеристики принятого электродвигателя и все параметры, необходимые для дальнейших расчетов, сводим в таблицу 3
Таблица 3 – Результаты энергетического расчета
| Параметр | Обозн. | Значение |
| Тип электродвигателя | – | 4A100L6 |
| Присоединительные размеры, мм | d1 l1 | 28 60 |
| Номинальная мощность электродвигателя, кВт | Рном | 2,2 |
| Расчетная мощность электродвигателя, кВт | Рэд | 1,845 |
| Номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин | nэд | 960 |
| Передаточное число привода | uобщ | 12 |
| Передаточное число редуктора | uред | 4 |
| Передаточное число открытой передачи | uоп | 3 |
1.3 Определение кинематических и силовых параметров привода
Расчет элементов привода выполняем по расчетной мощности Рэд электродвигателя. Обозначим валы привода (рисунок 2): 1 – быстроходный вал редуктора; 2 – тихоходный вал редуктора; 3 – приводной вал конвейера. Для каждого вала определяем частоту вращения n, мощность Р и вращающий момент Т.
Рисунок 2 – Обозначение валов привода
Определяем частоту вращения каждого вала:
Определяем мощность на каждом валу:
Определяем крутящий момент на каждом валу:
Результаты расчетов сводим в таблицу 4
Таблица 4 – Кинематические и силовые параметры привода
| № вала | n, об/мин | Р, кВт | Т, Н·м |
| Эд. | 960 | 1,845 | 18,4 |
| 1 | 960 | 1,808 | 18 |
| 2 | 240 | 1,736 | 69,1 |
| 3 | 80 | 1,6 | 191 |
2 Расчет зубчатой передачи редуктора
2.1 Выбор материалов для изготовления шестерни и колеса
Принимаем для шестерни сталь 45, а для колеса сталь 45Л. Механические характеристики материалов представлены в таблице 5
Таблица 5 – Механические характеристики материалов зубчатых колес
| Наименование | Марка стали | Вид ТО | Диаметр заготовки | Твердость НВ | Расчетная твердость НВ |
| шестерня | 45 | У | 60…90 | 207…236 | 210 |
| колесо | 45Л | Н | любой | 155…195 | 180 |
Для обеспечения одинаковой долговечности зубьев шестерни и колеса прямозубых передач и ускорения их приработки должно выполняться условие: