Цилиндрический редуктор

Содержание

1.Техническое задание …………………….…………………………......………4

2. Выбор электродвигателя………………..…………………………….…....….5

3. Кинематический расчет………………………………………………….....….7

4. Расчет зубчатых колес редуктора……………………………………….....….8

4.1. Выбор материала для зубчатых колес………………………………....……8

4.2. Расчет допускаемых контактных напряжений [sH]…………………....….8

4.3. Расчет допускаемых напряжений изгиба [sF]………………………....…..9

5. Расчет геометрических параметров цилиндрической передачи...................11

6. Расчет геометрических параметров конической передачи...........................14

7. Проектный расчет валов…………………………………………………..….17

8.Конструктивные размеры корпуса редуктора………………………….……19

9. Расчет долговечности подшипников и проверка диаметра вала..................20

10.Расчет валов на статическую прочность и выносливость...........................23

11. Проверка прочности шпоночных соединений.............................................25

12. Расчет посадки с натягом…………………………………………………...27

12. Выбор сорта масла..........................................................................................29

13. Список литературы.........................................................................................30

1.Техническое задание

Расчет и проектирование электромеханического привода.

Исходные данные:

1) Момент на исполнительном механизме T=120Н*м

2) Угловая скорость на исполнительном механизме

3) Диаметр барабана D=0,23м

Рис.1. Кинематическая схема привода

1 – Электродвигатель

2 – Муфта упругая

3 – Одноступенчатый редуктор с косозубой цилиндрической передачей

4 – Открытая прямозубая цилиндрическая передача

5 – Исполнительный механизм с диаметром D

2. Выбор электродвигателя и передаточных отношений привода

Найдем частоту вращения исполнительного органа

Выберем по справочнику электродвигатели с частотами вращения: 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин.

Вычислим нужные передаточные отношения привода для обеспечения необходимой частоты вращения рабочего органа для каждого из двигателей:

;

;

Подберем передаточные отношения цилиндрической и конической передачи из стандартного ряда так, чтобы они соответствовали нужному передаточному отношению привода в целом. Результаты представлены в таблице 1.

Uц.п.	Uред.	Uобщ.расч.	Uобщ.
2880	3,55	4	14,2	14,35
1440	2,5	2,8	7	7,18
960	2	2,5	5	4,78
720	-	-	-	3,59

Таблица.1. Передаточные отношения привода

Выбираем двигатель с синхронной частотой 3000 об/мин, так как требуемое и реальное передаточные отношения ближе друг к другу, следовательно ошибка по частоте вращения рабочего органа меньше. Выбранные передаточные отношения передач лежат в рекомендуемых пределах.

Определим скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения: .

Находим ошибку по скорости исполнительного органа:

, условие точности выполняется т.к. .

КПД привода можно определить по формуле: , где

- КПД цилиндрической передачи открытой и закрытой, трех пар подшипников и муфты соответственно.

Мощность электродвигателя определяется по формуле:

.

Двигатель удовлетворяющий требованиям: 4А90L2 мощностью 3кВт

3 Кинематический расчет

Расчет проведем начиная от вала двигателя, а не от заданного момента на исполнительном механизме, таким образом осуществив проверку проведенных расчетов.

Момент на первом валу (вал электродвигателя): , где - мощность двигателя;

(n – частота вращения двигателя).

Момент на втором валу(вал колеса открытой цилиндрической передачи):

Момент на третьем валу:

Момент на четвертом валу:

Скорости на валах:

Скорость первого вала:

;

Скорость второго и третьего валов:

;

Скорость вращения четвертого вала:

;

4. Расчет допускаемых напряжений

4.1. Выбор материала для зубчатых колес

Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, применим для изготовления передачи сталь 40Х. Для шестерни и колеса применим одну и ту же марку стали с различной обработкой. По таблице 3.3.[4] принимаем для шестерни сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ270, для колеса сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ240.

4.2. Расчет допускаемых контактных напряжений [ s