Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет зубчатых колес редуктора

Содержание

Введение

Общая часть

1.1 Основные сведения о редукторах

1.2 Общая характеристика конического редуктора

1.3 Назначение и устройство конических редукторов

1.4 Кинематические характеристики конических редукторов

1.5 Материалы для изготовления редуктора

 

Специальная часть

2.1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет

2.2 Расчет зубчатых колес редуктора

2.3 Предварительный расчет валов редуктора

2.4 Конструктивные размеры шестерни и колес

2.5 Конструктивные размеры корпуса редуктора

2.6 Расчет цепной передачи

2.7 Первый этап компоновки редуктора

2.8 Проверка долговечности подшипника

2.9 Проверка прочности шпоночных соединений

Заключение

Приложения:

Приложение 1

 

Обшая часть

Обшие свединия о редукторах

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150803 04.00.11  
или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи,

цепные или ременные передачи.

 

Общая характеристика конического редуктора

Конические редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых пересекаются обычно под углом 90°. Передачи с углами, отличными от 90°, встречаются редко.Наиболее распространенный тип конического редуктора показан на рис. 2.4; редуктор с вертикально расположенным тихоходным валом изображен на рис. 2.5. Возможно исполнение редуктора с вертикально расположенным быстроходным валом; в этом случае привод осуществляется от фланцевого электродвигателя.

Передаточное число и одноступенчатых конических редукторов с прямозубыми колесами, как правило, не выше трех; в редких случаях и = 4. При косых или криволинейных зубьях и = 5 (в виде исключения и = 6,30). У редукторов с коническими прямозубыми колесами допускаемая окружная скорость (по делительной окружности среднего диаметра) v < 5 м/с. При более высоких скоростях рекомендуют применять конические колеса с круговыми зубьями, обеспечивающими более плавное зацепление и большую



несущую способность.

Назначение и устройство конических редукторов

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Кинематические характеристики конических редукторов

Для определения технических характеристик используются следующие параметры: в первую очередь передаточное отношение, так называемая кинематическая характеристика, которая определяется по частоте вращения выходного вала, второй немаловажный параметр это крутящий момент на выходном валу и допускаемая консольная нагрузка, которая определяет силовую характеристику редуктора, и последнее это коэффициент полезного действия

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150803 04.00.11  
1.5 Материалы для изготовления редуктора

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Специальная часть

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150803 04.00.11  
2.1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Рис. 1 Привод ленточного конвейера с коническим редуктором и цепной

передачей: 1 — электродвигатель; 2 — муфта; 3 — одноступенчатый редуктор; 4 — цепная передача; 5 - приводной барабан; б — лента конвейерная; А — вал барабана; В — вал электродвигателя и 1-й вал редуктора; С —2-й вал редуктора

(1)

η - общий КПД привода;

- КПД пары конических зубчатых колес;

- коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения;

- КПД открытой цепной передачи;

- коэффициент, учитывающий потери в опорах вала приводного барабана.

(2)

- мощность на валу барабана

- полезная сила на ленте конвейера

- скорость ленты

. (3)

– требуемая мощность электродвигателя

- угловая скорость барабана

(4)

- угловая скорость барабана

– диаметр барабана

(5)

-частота вращения барабана

 

 

По требуемой мощности выбираем электродвигатель трехфазный, короткозамкнутый, серии А4, закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А 160 М6 УЗ =11 кВт и скольжением 2,7%

 

(6)

-номинальная частота вращения двигателя

(7)

-угловая скорость двигателя

(8)

- общее передаточное отношение привода

(9)

передаточное число цепной передачи

- передаточное число для редуктора

Таб 1. Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного барабана

 

Вал B
  Вал C
Вал А =5,95 рад/с.

 

 

(10)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150803 04.00.11  

(11)

 

- вращающие моменты на валу шестерни

- вращающие моменты на валу колеса

Расчет зубчатых колес редуктора

Примем для шестерни и колеса одну и ту же марку стали с различной термообработкой (полагая, что диаметр заготовки шестерни не превысит 120 мм).

Для шестерни – сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ280, для колеса сталь 40Х с твердостью НВ250.

Допускаемые контактные напряжения:

 

(12)

 

 

по таблице для колеса

= 1-коэффициент долговечности

= 1,15 – коэффициент безопасности

Внешний делительный диаметр колеса:

(13)

 

(14)

 

В этой формуле для прямозубых передач = 99, передаточное число u = = 3,15

= 0,285 – коэффициент ширины венца по отношению к внешнему конусному расстоянию

Принимаем ближайшее стандартное значение

Число зубьев шестерни = 25

Число зубьев колеса

(15)

Примем = 79, тогда

(16)

Отклонение от заданного .

Внешний окружной модуль

(17)

Уточняем значение

(18)

Углы делительных конусов

(19)

(20)

Внешнее конусное расстояние и длина зуба b

(20)

 

b= (21)

 

Принимаю b=42мм

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150803 04.00.11  
Внешний делительный диаметр шестерни

(22)

 

 

Средний делительный диаметр шестерни

 

(23)

 

Внешний диаметр шестерни и колеса (по вершинам зубьев)

 

(24)

(25)

 

Средний окружной модуль

(26)

Коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру

(27)

Средняя окружная скорость колес

 

(28)

Определяем коэффициент нагрузки

(29)

- к

=

Проверяем контактное напряжение

. (30)

Силы в зацеплении

(31)

радиальная для шестерни, равная осевой для колеса,

(32)

осевая для шестерни, равная радиальной для колеса,

(33)

.

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

(34)

Для шестерни (35)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150803 04.00.11  
Для колеса (36)

 

(37)

 

для шестерни (38)

 

для колеса . (39)

 

Допускаемые напряжения зубьев на выносливость:

для шестерни (40)

для колеса (41)

Для шестерни отношение (42)

Для колеса (43)

 

Проверяем зуб колеса:

 

(44)

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.