Расчет редуктора
З А Д А Н И Е
Спроектировать привод.
В состав привода входят следующие передачи:
1 - ременная передача с клиновым ремнём;
2 - закрытая зубчатая цилиндрическая передача;
3 - закрытая зубчатая цилиндрическая передача.
Мощность на выходном валу Р = 6,0 кВт.
Частота вращения выходного вала n = 70,0 об./мин.
Коэффициент годового использования Кг = 1,0.
Коэффициент использования в течении смены Кс = 1,0.
Срок службы L = 5,0 г.
Число смен S = 2,0.
Продолжительность смены T = 8,0 ч.
Тип нагрузки - постоянный.
Курсовой проект выполнен на сайте Детали машин
Выполняем следующие виды расчетов :
· расчет плоскоременной передачи
· расчет клиноременной передачи
· расчет цепной передасчи
· расчет конической передачи
· расчет цилиндрической передачи
· расчет червячной передачи
· кинематический расчет привода
· рачет одно-двух-трех ступечатого редуктора
· расчет цилиндрического редуктора
· расчет червячного редектора
· расчет червячно - цилиндрического редектора
· расчет коническо - цилиндрического редектора
· и других видов редукторов и приводов ( до шести передач одновременно)
СОДЕРЖАНИЕ
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ...................................
РАСЧЁТ 1-Й КЛИНОРЕМЁННОЙ ПЕРЕДАЧИ.............................................................
РАСЧЁТ 2-Й ЗУБЧАТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.........................................
РАСЧЁТ 3-Й ЗУБЧАТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.........................................
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ.......................................................................
КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРЁН И КОЛЁС.................................................
ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ..............................................
КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА..............................................
РАСЧЁТ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ....................................................................................
ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ.........................................................
УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ..................................................................................
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА...............................................................................
ВЫБОР СОРТА МАСЛА...............................................................................................
ВЫБОР ПОСАДОК......................................................................................................
ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ РЕДУКТОРА...........................................................................
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
По табл. 1.1[1] примем следующие значения КПД:
- для ременной передачи с клиновым ремнем : h1 = 0,96
- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи : h2 = 0,975
- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи : h3 = 0,975
Общий КПД привода будет :
h = h1 x ... x hn x hподш.3 = 0,96 x 0,975 x 0,975 x 0,993 = 0,885
где hподш. = 0,99% - КПД одного подшипника.
Угловая скорость на выходном валу будет :
wвых. = p x nвых. / 30 = 3.14 x 70,0 / 30 = 7,33 рад/с
Требуемая мощность двигателя будет :
Pтреб. = Pвых. / h = 6,0 / 0,885 = 6,776 кВт
В таблице 24.7[2] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 160M8 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 750,0 об/мин, с параметрами: Pдвиг.=11,0 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения nдвиг.=727,0 об/мин, угловая скорость wдвиг. = p x nдвиг. / 30 = 3,14 x 727,0 / 30 = 76,131 рад/с.
Oбщее передаточное отношение:
U = wдвиг. / wвых. = 76,131 / 7,33 = 10,386
Для передач выбрали следующие передаточные числа:
U1 = 1,45
U2 = 3,15
U3 = 2,24
Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу :
Вал 1-й
n1 = nдвиг. / U1 =
727,0 / 1,45 = 501,379 об./мин.
w1 = wдвиг. / U1 =
76,131 / 1,45 = 52,504 рад/c.
Вал 2-й
n2 = n1 / U2 =
501,379 / 3,15 = 159,168 об./мин.
w2 = w1 / U2 =
52,504 / 3,15 = 16,668 рад/c.
Вал 3-й
n3 = n2 / U3 =
159,168 / 2,24 = 71,057 об./мин.
w3 = w2 / U3 =
16,668 / 2,24 = 7,441 рад/c.
Вращающие моменты на валах будут:
T1 = Tдвиг. x U1 x h1 x hподш. = Pтреб. x U1 x h1 x hподш. / wдвиг. =
6,776 x 106 x 1,45 x 0,96 x 0,99 / 76,131 = 122652,556 Нxмм
где wдвиг. = 76,131 рад/с.
T2 = T1 x U2 x h2 x hподш. =
122652,556 x 3,15 x 0,975 x 0,99 = 372929,696 Нxмм
T3 = T2 x U3 x h3 x hподш. =
372929,696 x 2,24 x 0,975 x 0,99 = 806333,672 Нxмм
РАСЧЕТ 1-Й КЛИНОРЕМЁННОЙ ПЕРЕДАЧИ
1. Вращающий момент на меньшем ведущем шкиве:
T(ведущий шкив) = 89002,493 Нxмм.
2. По номограмме на рис. 7.3[1] в зависимости от частоты вращения меньшего ведущего шкива n(ведущий шкив) (в нашем случае n(ведущий шкив)=727,0 об/мин) и передаваемой мощности:
P = T(ведущий шкив) x w(ведущий шкив) = 89002,493 x 76,131 = 6,776кВт
принимаем сечение клинового ремня А.
3. Диаметр меньшего шкива по формуле 7.25[1]:
d1 = (3...4) x T(ведущий шкив)1/3 = (3...4) x 89002,4931/3 = 133,944...178,591 мм.
Согласно табл. 7.8[1] принимаем d1 = 160,0 мм.
4. Диаметр большого шкива (см. формулу 7.3[1]):
d2 = U x d1 x (1 - e) = 1,45 x 160,0 x (1 - 0,015 = 228,52 мм.
где e = 0,015 - относительное скольжение ремня.
Принимаем d2 = 224,0 мм.
5. Уточняем передаточное отношение:
Uр = d2 / (d1 x (1 - e)) = 224,0 / (160,0 x (1 - 0,015)) = 1,421
При этом угловая скорость ведомого шкива будет:
w(ведомый шкив) = w(ведущий шкив) / Uр = 76,131 / 1,421 = 53,564 рад/с.
Расхождение с требуемым (52,504-53,564)/52,504=-2,018%, что менее допускаемого: 3%.
Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов:
d1 = 160,0 мм;
d2 = 224,0 мм.
6. Межосевое расстояние Ap следует принять в интервале (см. формулу 7.26[1]):
amin = 0.55 x (d1 + d2) + T0 = 0.55 x (160,0 + 224,0) + 6,0 = 217,2 мм;
amax = d1 + d2 = 160,0 + 224,0 = 384,0 мм.
где T0 = 6,0 мм (высота сечения ремня).
Принимаем предварительно значение aw = 447,0 мм.
7. Расчетная длина ремня по формуле 7.7[1]:
L = 2 x aw + 0.5 x p x (d1 + d2) + (d2 - d1)2 / (4 x aw) =
2 x 447,0 + 0.5 x 3,142 x (160,0 + 224,0) + (224,0 - 160,0)2 / (4 x 447,0) =
1499,477 мм.
Выбираем значение по стандарту (см. табл. 7.7[1]) 1500,0 мм.
8. Уточнённое значение межосевого расстояния aр с учетом стандартной длины ремня L (см. формулу 7.27[1]):
aр = 0.25 x ((L - w) + ((L - w)2 - 2 x y)1/2)
где w = 0.5 x p x (d1 + d2) = 0.5 x 3,142 x (160,0 + 224,0) = 603,186 мм;
y = (d2 - d1)2 = (224,0 - 224,0)2 = 4096,0 мм.
Тогда:
aр = 0.25 x ((1500,0 - 603,186) + ((1500,0 - 603,186)2 - 2 x 4096,0)1/2) = 447,262 мм,
При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01 x L = 15,0 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения его на 0,025 x L = 37,5 мм для увеличения натяжения ремней.
9. Угол обхвата меньшего шкива по формуле 7.28[1]:
a1 = 180o - 57 x (d2 - d1) / aр = 180o - 57 x (224,0 - 160,0) / aр = 171,844o
10. Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи, по табл. 7.10[1]: Cp = 1,2.
11. Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по табл. 7.9[1]: CL = 0,98.
12. Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата (см. пояснения к формуле 7.29[1]): Ca = 0,98.
13. Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче (см. пояснения к формуле 7.29[1]): предполагая, что ремней в передаче будет от 4 до 6, примем коэффициент Сz = 0,85.
14. Число ремней в передаче:
z = P x Cp / (PoCL x Ca x Cz) = 6775,872 x 1,2 / (1870,0 x 0,98 x 0,98 x 0,85 = 5,329,
где Рo = 1,87 кВт - мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт (см. табл. 7.8[1]).
Принимаем z = 6,0.
15. Скорость:
V = 0.5 x w(ведущего шкива) x d1 = 0.5 x 76,131 x 0,16 = 6,091 м/c.
16. Нажатие ветви клинового ремня по формуле 7.30[1]:
F0 = 850 x P x Cр x CL / (z x V x Ca) + q x V2 =
850 x 6,776 x 1,2 x 0,98 / (6,0 x 6,091 x 0,98) + 0,1 x 6,0912 = 192,915 H.
где q = 0,1 Hxc2/м2 - коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил (см. пояснения к формуле 7.30[1]).
17. Давление на валы находим по формуле 7.31[1]:
Fв = 2 x F0 x sin(a/2) = 2 x 192,915 x 6,0 x sin(171,844o/2) = 2309,12 H.
18. Напряжение от силы F0 находим по формуле 7.19[1]:
s1 = F0 / A = 192,915 / 81,0 = 2,382 МПа.
где A = 81,0 мм2 - площадь поперечного сечения ремня.
19. Напряжение изгиба (формулa 7.19[1]):
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
