Одноступенчатый конический редуктор

Проведение расчетов конической и поликлиноременной передач редуктора и выбор электродвигателя. Составление эскизной компоновки проектируемого устройства. Технологические характеристики быстроходного и тихоходного валов. Выбор сорта смазочного материала.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Задание

Спроектировать привод.

В состав привода входят следующие передачи:

1 - открытая зубчатая коническая передача;

Вращающий момент на выходном валу -T_B=260 Нм;

частота вращения на выходном валу n_вых = 190 об/мин.; K_год=0,66; К_сут=0,3;

Срок службы Т_сл=10 лет ,

Режим работы IV.

Содержание

• 1. Введение
• 2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

3. Расчет передачи редуктора

• 4. Геометрический расчет конической передачи
• 5. Расчет поликлиноременной передачи
• 6. Проектный расчет валов. Экскизная компоновка редуктора
• 7. Расчет схемы валов
• 7.1 Быстроходный вал
• 7.2 Тихоходный вал
• 8. Определение массы и его стоимости
• 9. Выбор сорта масла
• 10. Конструкция корпуса редуктора
• 11. Технология сборки редуктора
• Заключение
• Список использованной литературы

редуктор электродвигатель вал смазочный

1. Введение

Инженер-конструктор является творцом новой техники, и уровнем его творческой работы в большей степени определяются темпы научно-технического прогресса. Деятельность конструктора принадлежит к числу наиболее сложных проявлений человеческого разума. Решающая роль успеха при создании новой техники определяется тем, что заложено на чертеже конструктора. С развитием науки и техники проблемные вопросы решаются с учетом все возрастающего числа факторов, базирующихся на данных различных наук. При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящихся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике. Широко используются сведения из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, машиностроительного черчения и т. д. Все это способствует развитию самостоятельности и творческого подхода к поставленным проблемам.

При выборе типа редуктора для привода рабочего органа (устройства) необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы.

Из всех видов передач зубчатые передачи имеют наименьшие габариты, массу, стоимость и потери на трение. Коэффициент потерь одной зубчатой пары при тщательном выполнении и надлежащей смазке не превышает обычно 0,01. Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают большой надежностью в работе, постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания, возможностью применения в широком диапазоне скоростей и передаточных отношений. Эти свойства обеспечили большое распространение зубчатых передач; они применяются для мощностей, начиная от ничтожно малых (в приборах) до измеряемых десятками тысяч киловатт.

Преимущества зубчатых передач: постоянство передаточного числа (для прямозубой цилиндрической U=2….4, косозубой цилиндрической U=4….6, для конической U=1…..6,3), высокая нагрузочная способность, высокий КПД (0,96….0,99), малые габариты, большая долговечность, прочность, надёжность, простота в обслуживании, сравнительно малые нагрузки на валы и опоры

Недостатки зубчатых передач: невозможность без ступенчатого изменения скорости, высокие требования к точности изготовления и монтажа, шум при больших скоростях, плохие амортизационные свойства, что отрицательно сказывается на компенсацию динамических нагрузок, громоздкость при больших межосевых расстояниях, потребность в специальном оборудовании и инструменте для нарезания зубьев, зубчатые передачи не предохраняют от опасных нагрузок

Конические передачи по сравнению с цилиндрическими наиболее сложны в изготовлении и монтаже, т.к. для них требуется большая точность.

Одной из целей выполненного проекта является развитие инженерного мышления, в том числе умение использовать предшествующий опыт, моделировать используя аналоги. Для курсового проекта предпочтительны объекты, которые не только хорошо распространены и имеют большое практическое значение, но и не подвержены в обозримом будущем моральному старению.

Существуют различные типы механических передач: цилиндрические и конические, с прямыми зубьями и косозубые, гипоидные, червячные, глобоидные, одно- и многопоточные и т. д. Это рождает вопрос о выборе наиболее рационального варианта передачи. При выборе типа передачи руководствуются показателями, среди которых основными являются КПД, габаритные размеры, масса, плавность работы и вибронагруженность, технологические требования, предпочитаемое количество изделий.

При выборе типов передач, вида зацепления, механических характеристик материалов необходимо учитывать, что затраты на материалы составляют значительную часть стоимости изделия: в редукторах общего назначения - 85%, в дорожных машинах - 75%, в автомобилях - 10% и т. д.

Поиск путей снижения массы проектируемых объектов является важнейшей предпосылкой дальнейшего прогресса, необходимым условием сбережения природных ресурсов. Большая часть вырабатываемой в настоящее время энергии приходится на механические передачи, поэтому их КПД в известной степени определяет эксплуатационные расходы.

Наиболее полно требования снижения массы и габаритных размеров удовлетворяет привод с использованием электродвигателя и редуктора с внешним зацеплением.

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Мощность на выходном валу редуктора:

Общий КПД привода

где з_рем = 0,94 - КПД ременной передачи; з_кон = 0,97 - КПД закрытой конической зубчатой передачи; з_п/к = 0,99 - КПД подшипников качения (одна пара); (О.Т. Темиртасов, таблица 3.1 - КПД передач и устройств, стр. 34).

Требуемая мощность на валу электродвигателя

Выбор электродвигателя.

По требуемой мощности Р_ТР =5,55 кВт (по таблице К9, К10 стр. 384 - 385, А.Е.Шейнблит) выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый общепромышленного назначения серии 4А с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. марки 4А112M4УЗ с параметрами Р_эл/дв = 5,5 кВт, n_эл/дв = 1432 об/мин. и d_эл/дв = 32 мм.

Фактическое требуемое передаточное число

Требуемая частота вращения

Мощность на валах

Мощность на быстроходном валу:

Мощность на промежуточном валу:

Мощность на тихоходном валу:

Частота вращения на валах

Частота вращения на быстроходном валу:

Частота вращения на промежуточном валу:

Частота вращения на тихоходном валу:



Крутящий момент на валах

Крутящий момент на быстроходном валу:

Крутящий момент на промежуточном валу:

Крутящий момент на тихоходном валу:

Передаточные числа и КПД передач

Передачи	Передаточное число	КПД
закрытая зубчатая коническая передача	4	0,97
ременная поликлиновая передача	1,98	0,94

Рассчитанные частоты и моменты на валах

Валы	Частота вращения, об/мин	Момент, Нxмм
1-й вал	1432	37
2-й вал	753,7	67,5
3-й вал	188,4	259,5

2. Расчет передачи редуктора

Расчет конической ступени (Расчет ведется методом эквивалентных циклов)

Срок службы редуктора

Выбор материалов.

Для шестерни выбираем сталь 40ХН, термообработка - закалка ТВЧ, твердость 48…..58 HRC,

предел прочности у_В =850 МПа,

предел текучести у_Т =600 МПа.

Для колеса - сталь 40Х, термообработка - улучшение, твердость HВ 230…260,

предел прочности у_В =850 МПа,

предел текучести у_Т =550 МПа.

Предел контактной выносливости выбираем из таблицы :

...