ВВЕДЕНИЕ. В пояснительной записке представлено обоснование параметров привода и редуктора с

В пояснительной записке представлено обоснование параметров привода и редуктора с учётом требования при данной схеме редуктора и принятом распределении передаточных отношений между тихоходной и быстроходной зубчатой передачей обеспечить минимально возможные габаритызубчатых передач.

В первой части представлены результаты энергетического и кинематического согласовании параметров привода и исполнительного механизма. Выполнен проектировочный расчёт валов, выбор типоразмера подшипников, конструктивно определены межосевые расстояния и проведён расчёт геометрических параметров зубчатых передач.

Во второй части была выполнена компоновка редуктора и проведено геометрическое согласование размеров деталей. Также была сформирована информация, необходимая для проверочных расчётов деталей и узлов проектируемого привода.

В третьей части выполнен проверочный расчет подшипников и валов. Определены реакции опор вала, построены эпюры изгибающих, суммарного и крутящего моментов на валу, а также определен ресурс подшипников по динамической грузоподъемности.

В четвёртой части был выбран материал и вид упрочнения зубчатой передачи, и проведена проверка по критерию контактной и усталостной прочности зубьев.

Лист  

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ И ПЕРЕДАЧ

В СОСТАВЕ ПРИВОДА

1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Момент Т _им , передаваемый валу ИМ, и угловая скорость вала w_им определёны требованиями производственного процесса.

Мощность, которая должна быть передана исполнительному механизму, равна:

Р _им= Т _им w_им =800*5,76 = 4605 Вт, (1)

где w_им = p n _им / 30 = 3,14*55/30= 5,76 рад/с

Расчётное значение мощности определим, принимая коэффициент полезного действия (КПД) привода на основе опыта проектирования и эксплуатации аналогичных технических объектов:

Р _{эд- р} = Р _им /h_пр (2)

где КПД привода h_пр определяется на основе последовательного учёта потерь мощности при работе каждой кинематической пары:

h_пр= (h_мh_пh_Зп) (h_пh_Зп)(h_пh_рп). (3)

В соотношении (1.3) сомножитель (h_м h_пh_Зп) учитывает потери при передаче мощности от промежуточного вала к ИМ;

h_м » 0,98... 0.99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в муфте; принят h_м =0,99;

h_п » 0,99...0,995– коэффициент, учитывающий потери мощности в подшипниковых узлах одного вала (на подшипниках качения); принят h_п = 0,995;

h_Зп » 0,98... 0,99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в закрытой зубчатой паре редуктора; принят h_Зп = 0,99.

Второй сомножитель (h_пh_Зп) учитывает потери при передаче мощности с входного на промежуточный вал.

Третий сомножитель (h_пh_рп) учитывает потери при передаче мощности с вала ЭД на шестерню входного вала;

h_рп » 0,94... 0,96 – коэффициент, учитывающий потери мощности в ременной передаче; принят h_рп =0,95.

Принимая h_п и h_Зп одинаковым для всех валов и зубчатых передач, получим КПД привода равным

h_др = h_рп h_п³ h²_Зп h_м =0,95*0,995³*0,99²*0,99 = 0,908 (4)

Расчётное значение мощности электродвигателя равно

Р _{эд- р} = Р _им/ h_пр = 4605/0,914 = 5038 Вт. (5)

Выбираем асинхронный ЭД согласно условию Р _эд ³0,95 Р _{эд- р}

Выбран электродвигатель марки 112М4/1432:

паспортная мощность Р _эд = 5,5 кВт;

синхронная частота n _С = 1500 об/мин;

Лист  

частота вращения вала ЭД n _эд = 1432 об/мин;

диаметр присоединительного участка вала ЭД d _эд = 32 мм,

длина присоединительного участка вала ЭД l _эд = 80 мм.

1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

Передаточное отношение привода i _пр = w_эд /w _им = п _эд / п _им = 1432/55=26,04

Представим его как произведение передаточных отношений передач в составе привода:

i _пр = i _р i _рд = i _р i _б i _т, (6)

где i _р – передаточное отношениеременной передачи; в данном проекте примем предварительно i _р » 1,5... 2; принято i _р = 1,7;

i _рд – передаточное редуктора; i _рд = i _пр / i _р = 15,32

Передаточное отношение двухступенчатого редуктора i _рд = i _б i _т,

где i _б и i _т – соответственно передаточное отношение быстроходной (1) и тихоходной (2) зубчатых передач редуктора (рис. 1).

Рис.1. Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора

При назначении передаточных отношений зубчатых передач необходимо соблюдатьнеравенство i _б > i _т .Рациональным для схемы редуктора,представленной на рис.1, считается отношение i _б/ i _т » 1,2 … 1,3.

Предварительное значение i _т = (i _рд / 1,25)^1/2 = (15,32/1,25)^1/2 = 3,5;

i _б = i _рд / i _т = 15,32/3,5 = 4,38.

Учитывая соотношение i _б / i _т » 1,2…1,3, принимаем стандартные значения i _т и i _б из ряда передаточных отношений, рекомендуемых для цилиндрических передач:

1-й ряд – 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;

2-й ряд – 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2.

Окончательно принято

i _т = 3,55; i _б = 4,5; отношение i _б/ i _т = 1,268;

i _рд = i _т i _б = 3,55*4,5 = 15,975;

i _р = i _пр/ i _рд = 26,04/15,975 = 1,63.

Лист  

1.3. МОЩНОСТЬ, ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ И КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ

Таблица 1

Дата добавления: 2015-09-05