Расчет редуктора 3

содержание

содержание.. 2

Задание на проектирование.. 3

1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода 4

2. Расчет зубчатых колес редуктора.. 6

3. Предварительный расчет валов редуктора.. 11

4. КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА.. 13

4.1. Конструктивные размеры шестерни и колес. 13

4.2. Конструктивные размеры корпуса редуктора. 13

4.3.Компановка редуктора. 14

5.ПОДБОР И ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКА, ОПОРНЫЕ РЕАКЦИИ.. 16

5.1. Ведущий вал. 16

5.2.Ведомый вал. 18

6.ЗАПАС УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ. Уточненный расчет валов.. 22

6.1.Ведущий вал. 22

6.2.Ведомый вал: 24

7. Расчет шпонок.. 28

8.ВЫБОР СМАЗКИ.. 28

9.СБОРКА РЕДУКТОРА.. 29

ЛИТЕРАТУРА.. 30

Задание на проектирование

Спроектировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический косозубый редуктор для привода к ленточному конвейеру.

Кинематическая схема:

1. Электродвигатель.

2. Муфта электродвигателя.

3. Шестерня.

4. Колесо.

5. Муфта барабана.

6. Барабан ленточного конвейера.

Технические требования: мощность на барабане конвейера Р_б =8,2 кВт, частота вращения барабана n_б =200 об/мин.

1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

КПД пары цилиндрических зубчатых колес η_з = 0,96; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, η_п.к = 0,99; КПД муфты η_м = 0,96.

Общий КПД привода

η_общ =η_м ² ·η_п.к ³ ·η_з = 0,97² ·0,99³ ·0,96=0,876

Мощность на валу барабана Р_б =8,2 кВт, n_б =200 об/мин. Требуемая мощность электродвигателя:

Р_дв = == 9.36 кВт

Интервал рекомендуемых оборотов двигателя:

N_дв = n_б ·(2...5)== 400…1000 об/мин

Выбираем электродвигатель, исходя из требуемой мощности Р_дв =9,36 кВт, электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 750 об/мин 4А160M6У3, с параметрами Р_дв =11,0 кВт и скольжением 2,5% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения двигателя:

n_дв = об/мин.

Передаточное число i= u= n_ном / n_б = 731/200=3,65

Определяем частоты вращения и угловые скорости на всех валах привода:

n_дв = n_ном = 731 об/мин

n₁ = n_дв = 731 об/мин

об/мин

n_б = n₂ = 200,30 об/мин

,

где - частота вращения электродвигателя;

- номинальная частота вращения электродвигателя;

- частота вращения быстроходного вала;

- частота вращения тихоходного вала;

i = u - передаточное число редуктора;

- угловая скорость электродвигателя;

-угловая скорость быстроходного вала;

-угловая скорость тихоходного вала;

-угловая скорость приводного барабана.

Определяем мощность и вращающий момент на всех валах привода:

Р_дв =Р_треб = 9,36 кВт

Р₁ =Р_дв ·η_м = 9.36·0,97=9,07 кВт

Р₂ =Р₁ ·η_п.к ² ·η_з = 9,07·0,99² ·0,96=8,53 кВт

Р_б =Р₂ · η_м ·η_п.к = 8.53·0,99·0,97=8,19 кВт

где - мощность электродвигателя;

- мощность на валу шестерни;

- мощность на валу колеса;

- мощность на валу барабана.

Определяем вращающий момент электродвигателя и вращающие моменты на всех валах привода:

где - вращающий момент электродвигателя;

- вращающий момент быстроходного вала;

- вращающий момент тихоходного вала;

- вращающий момент приводного барабана.

2. Расчет зубчатых колес редуктора

Для шестерни и колеса выбираем материалы со средними механическими характеристиками:

- для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 230;

- для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 200.

Рассчитываем допускаемые контактные напряжения по формуле:

,

где σ _{H lim b} – предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

К _HL – коэффициент долговечности;

[S_H ] – коэффициент безопасности.

Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)

σ _{H lim b} = 2НВ+70;

К _HL принимаем равным 1, т.к. проектируемый срок службы более 5 лет; коэффициент безопасности [S