Редуктор цилиндрический одноступенчатый горизонтальный

Разработал М.А Кучук

Руководитель проекта Е.К. Мурина

 

Минск – 2017

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП. ТМ. 2-36 08 01. 10. 392

Разраб.

Кучук

Провер.

Мурина

Н.Контр.

Утверд.

Пояснительная записка

Лит.

Листов

Минский колледж ТДЛП

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………….…………………………………………....3

РАЗДЕЛ 1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ…….………………………….…4

РАЗДЕЛ 2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА…………….…...…...5

РАЗДЕЛ 3 ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ………………………………………..…...7

3.1 Выбор материала зубчатых колес……………………………………..……..7

3.2 Определение допускаемых контактных напряжений………………..…..…7

3.3 Определение допускаемых напряжений изгиба………………...………..…8

РАЗДЕЛ 4 РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ………………….………...........9

4.1 Проектный расчёт…………………………………………………..……….. 9

4.2 Проверочный расчет………………………………………………………….10

РАЗДЕЛ 5 РАСЧЁТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ……………….................……..11

5.1 Проектный расчёт……………………………………………………....…….11

5.2 Проверочный расчёт………………………………………………………….14

РАЗДЕЛ 6 НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА…………………………………16

6.1 Силы в зацеплении закрытой передачи…………….....…....………………..16

6.2 Консольные силы……………………………………………………….……..16

РАЗДЕЛ 7 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА….............17

7.1 Быстроходный вал…………………………………………………………….18

7.2 Тихоходный вал……………………………………………………………….19

РАЗДЕЛ 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ ВАЛОВ…………….…...20

8.1 Быстроходный вал……………………………………………………….…….20

8.2 Тихоходный вал………………………………………………………….….…21

РАЗДЕЛ 9 ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ИЗГИБАЮЩИХ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ…………………………………………………………………….…22

9.1 Быстроходный вал [1;с.124]…………………………………………..……….23

9.2 Тихоходный вал [1;с.123]……………………………………………..……….23

РАЗДЕЛ 10 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ.…………..……….24

10.1 Быстроходный вал…………………………………………………..………...25

10.2 Тихоходный вал…………………………………………………..…………...26

РАЗДЕЛ 11 РАСЧЁТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ……………..…………..27

11.1 Методика расчёт шпоночных соединений…………………………..………28

11.2 Проверочный расчёт шпонок [1;с.251]…………………………...………….28

11.2.1 Тихоходный вал.……………………………………………………….……28

11.2.2 Быстроходный вал.……………………………………………………….…29

РАЗДЕЛ 12 ВЫБОР МУФТЫ И СОРТА МАСЛА………………..……………..28

12.1 Выбор муфты…………………………………………………….…..…….….29

12.2 Смазывание редуктора……………………………………………..…………29

РАЗДЕЛ 13 КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА…......30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..…31

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………....32

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП. ТМ. 2-36 08 01. 10. 392

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Применение редукторов обусловлено экономическими соображениями. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности. Оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с понижающей передачей, вместо тихоходного двигателя без передачи. Наиболее широко используются асинхронные двигатели с частотой 750 и 1500 оборотов в минуту.

Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи: зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.). В данном проекте разрабатывается одноступенчатый цилиндрический горизонтальный редуктор.

Зубчатые передачи являются основными видом передач в машиностроении. Их основные преимущества: высокая нагрузочная способность, и, как следствие, малые габариты; большая долговечность и надежность работы; высокий КПД; постоянство передаточного отношения; возможность применения в широком диапазоне мощностей, скоростей, передаточных отношений. Недостатки: шум при работе, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа, незащищенность при перегрузках, возможность возникновения значительных динамических нагрузок из-за вибрации.

Подшипники служат опорами для валов. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вращения вала. В данном приводе используются роликовые радиально-упорные подшипники, которые воспринимают радиальную и осевую нагрузки в косозубой цилиндрической передаче.

Муфты – устройства для соединения валов, передачи крутящего момента с одного вала на другой и для компенсации несносности валов. Выходной вал и приводной вал соединены упругой муфтой с торообразной оболочкой.

 

Изм.

Лист сь № докум.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП. ТМ. 2-36 08 01. 10. 392

РАЗДЕЛ 1

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

 

 

1 — двигатель; 2 — плоскоременная передача; 3 — цилиндрический редуктор; 4 — упругая муфта с торообразной оболочкой; 5 — ведущие звёздочки; 6 — тяговая цепь; I, II, III, IV — валы, соответственно, — двигателя, быстроходный и тихоходный редуктора, рабочей машины

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода скребкового
конвейера

Исходные данные

F=2.8 кН;

V=0.55 м/с;

D=80 мм;

L_r=6 лет;

z=8;

=5%.

Общий КПД привода:

(1.1)

=

Где:

= 0,96- КПД цилиндрической закрытой передачи,

= 0.96- КПД открытой передачи,

= 0,99- КПД подшипников качения,

= 0,98 - КПД муфты.

= = 0.89

Требуемая мощность электродвигателя; кВт:

(1.2)

=1,73 кВт

По табл. К9[1;с.384] выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью , применив для расчёта четыре варианта типа двигателя:

 

Изм.

Лист сь № докум.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП. ТМ. 2-36 08 01. 10. 392

Таблица 1.1- Результаты кинематического расчета

Вариант	Тип двигателя	Ном. мощность	Частота вращения
Синхронная	При номинальном режиме
	4AМ80B2Y3	2,2
	4AM90L4Y3	2,2
	4AM100L6Y3	2,2
	4AM112MA8Y3	2,2

 

Находим общее передаточное число для каждого варианта [1;с.44]

(1.3)

u=

где: рм = 51,5625

= = = 55,27

= = = 27,64

= = = 18,42

= = = 13,58

Производим разбивку общего передаточного числа, принимая передаточное число редуктора = 5,6: [1;с.43]

= = = 9,9

= = = 4,9

= = = 3,3

= = =

 

Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины [1;с.45]

Δ = = = 2,6 об/мин

= = = 18

= = = 3,2

Таким образом выбираем двигатель 4AM100L6Y3 (); передаточные числа: =5,6; =3,2; общ=17,92.

 

 

Изм.

Лист сь № докум.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП. ТМ. 2-36 08 01. 10. 392

РАЗДЕЛ 2

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

 

 

Мощности на валах привода: [1;с.45]

= ∙ ∙ = 1,73·0,96·0,99=1,64 кВт

= ∙ ∙ = 1,64 ∙0.96∙0.99=1,56 кВт

= ∙ ∙ = 1,56∙0.98∙0.98=1,46 кВт

Частоты вращения валов:

=950

= = = 295,581

= = 52,782

= =

Угловая скорость: [1;с.46]

(2.1)

=

= = 99,43

= = = 30,94

= = = 5,525

= 5,525

Крутящие моменты на валах привода [1;с.46]

= = = 17,4 Н∙м

= · =17,4 = 53,15 Н∙м

= =53,15 = 282,9 Н∙м

= =282,9 = 274,5 Н∙м

 

РАЗДЕЛ 3