Привод с цилиндрическим одноступенчатым вертикальным косозубым редуктором

Курсовой проект

Привод с цилиндрическим одноступенчатым вертикальным косозубым редуктором

Екатеринбург 2010

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата.

Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и повышения крутящего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Чаще всего в технике применяются цилиндрические зубчатые передачи из-за ряда преимуществ:

1. Компактность.

2. Возможность передачи больших мощностей.

3. Постоянство передаточного отношения.

4. Применение недефицитных материалов.

5. Простота в обслуживании.

Шевронные зубчатые колёса из-за сложности изготовления применяются реже, главным образом для тяжело нагруженных передач и в тех случаях, когда недопустима осевая нагрузка на опоры.

1. Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода

1.1 Требуемая мощность электродвигателя

P_тр =,

где T-крутящий момент на валу исполнительного механизма, Т=Н•М;

n – частота вращения вала исполнительного механизма, n=120 об/мин;

з₀ – общий КПД привода,

з₀ = з_ред* з_ц.п.

з_зп – кпд зубчатой передачи, з_зп =0,98;

з_пк – кпд пары подшипников качения, з_пк =0,99;

з_ц.п = кпд цепной передачи з_ц.п. =0,92

з_ред = з_{з. п. *} з_п.к. ² =0,98*0,99² =0,96

з₀ =0,96*0,92=0,88

P_тр = =6,8 кВт.

1.2 Выбор электродвигателя

Марка электродвигателя 132M6

Мощность P_э =7,5 кВт.

Синхронная частота n_c = 1000 об/мин.

Скольжение S=3,2%.

Диаметр вала электродвигателя d_э =32 мм.

Расчет привода выполнен по кинематической схеме привода

1.3 Частоты вращения валов

Вала электродвигателя n_э = n_c •(1 – (0.01•S)) =1000*(1 – (0,01*3,2))=968 об/мин.

Валов редуктора: быстроходного n_б =968 об/мин;

тихоходного n_т = n_б / U_ред. =968/3,55=272,6 об/мин.

Вала исполнительного механизма (расчетная) n_к = n_т /U_ц.п. =272,6/2,5=109,07 об/мин.

1.4 Передаточные числа

Редуктора U_p =n_б /n_т =968/272,6=3,55

Передач:

U_З.П. =3,2; U_Ц.П. =2,5; U_{ПРИВОДА} =8,06

U_{З.П.(ТАБЛ.)} =3,55

1.5 Крутящие моменты на валах

Вал электродвигателя T_э =9550*6,8/968=67,09 Н•М.

Валы редуктора: быстроходный T_б =9550*6,8/968=67,09 Н•М,

тихоходный T_т = 9550*6,5/272,6=227,7 Н•М.

Вал исполнительного механизма T_к =9550*5,98/109,07=523,6 Н•М.

2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи

2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

Определяем размеры характерных сечений заготовок по формулам (1), принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи u > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни. Тогда

D_{m 1} =20•= 20•=53,27 мм,

S_{m 2} = 1.2•= 1.2••= 14.54 мм.

Диаметр заготовки для колеса равен d_к = u•D_m1 = 3,55•53.27=189,1 мм.

Выбираем для шестерни Сталь 45, термообработка улучшение, твердость поверхности зуба шестерни 262 НВ, D_m =125 мм > D_{m 1.}

Выбираем для колеса Сталь 45, термообработка нормализация, твердость поверхности зуба шестерни 207 НВ

Механические свойства материалов:

Шестерня

Материал Сталь 45

Термическая обработка Улучшение

Твердость поверхности зуба 235–262 НВ

Колесо

Материал Сталь 45

Термическая обработка нормализация

Твердость поверхности зуба 179–207 НВ

Расчет допускаемых контактных напряжений

_,

где j=1 для шестерни, j=2 для колеса;

s_{H lim j} -предел контактной выносливости, S_{H j} - коэффициент безопасности,

К_HL - коэффициент долговечности;

К_HLj =,

N_HOj – базовое число циклов при действии контактных напряжений (табл. 4),

N_{HO 1} = циклов, N_{HO 2} = циклов

Коэффициент эквивалентности при действии контактных напряжений – _h, определим по табл. 6 в зависимости от режима нагружения.

Режим нагружения, 4 – легкий _h = 0,125

t_h – суммарное время работы передачи в часах;

t_h = L•365•24•K_г •К_с •ПВ;

Kг – коэффициент использования передачи в течение года;

Kс – коэффициент использования передачи в течение суток;

L – срок службы передачи в годах; ПВ – продолжительность вк

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать