Содержание

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 3

1.1. Выбор электродвигателя 3

1.2. Кинематические расчеты 3

1.3. Определение вращающих моментов на валах 4

2. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ 5

2.1. Выбор материала 5

2.2 Расчет допускаемых напряжений 5

2.3. Расчет геометрических параметров 6

2.4 Проверочный расчет зубьев передач 8

4. ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕДУКТОРА 12

4.1. Предварительный расчет валов 12

4.2. Выбор подшипников 12

4.3 Первая эскизная компоновка редуктора 13

4.3.1 Расстояние между деталями передач 13

4.3.2 Конструирование червячного колеса 13

4.3.3 Конструирование элементов корпуса редуктора 13

6. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ 15

7. РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ 18

22

Нагрузочная схема тихоходного вала, эпюра сил и моментов 22

8. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 23

9. ВЫБОР СМАЗКИ 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 26

1. Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты

1.1. Выбор электродвигателя

Заданная мощность привода:

;

Общий КПД привода :

,

где - КПД цепной передачи,- КПД червячной передачи ,

- КПД подшипников качения;

.

Требуемая мощность электродвигателя:

;

Частота вращения вала С (число оборотов на выходе):

;

Общее передаточное число привода (предварительно)

Требуемая частота вращения вала электродвигателя :

;

1.2. Кинематические расчеты

Определяем общее фактическое передаточное число привода:

;

Передаточное отношение цепной передачи:

Частота вращения и угловая скорость ведущего вала редуктора (червяка):

;

;

Частота вращения и угловая скорость на валу В и С приведены в таблице 1.

1.3. Определение вращающих моментов на валах

Вращающий момент на Валу А:

;

Вращающий момент на Валу В:

;

Вращающий момент на Валу С:

;

Таблица 1.

	n, об/мин	W, 1/рад	T, н∙м
Вал А
Вал В
Вал С

2. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

2.1. Выбор материала

Для изготовления червяков используют стали 40, 45, 40Х, 40ХН с закалкой до твердости 45...55HRC и стали 15Х, 20Х, 12ХН2, 18ХГТ, 20ХФ и другие с закалкой до твердости 58...65HRC.

Выбираем для червяка сталь 45 с закалкой до твердости не менее 45 HRC.

Для выбора материала червячного колеса, предварительно определим скорость скольжения:

По данным выберем материал для изготовления венца червячного колеса. Выбираем материал Бр9ЖЗЛ

, .!!!

2.2 Расчет допускаемых напряжений

Червячного колеса:

Допускаемое контактное напряжение:

(при HRC≥45)

Допускаемое напряжение при изгибе:

,

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев:

Коэффициенты эквивалентности:

Суммарное число циклов перемены напряжений:

Суммарное время работы передачи:

Предельные допускаемые напряжения:

2.3. Расчет геометрических параметров

Найдем предварительное значение межосевого расстояния ,мм :

,

где – передаваемый вращающий момент ,–при постоянном режиме нагружения.

Принимаем - стандартное значение.

Число заходов червяка : z1=4;

Число зубьев колеса

Модуль m=(1,4…1,7)a_w /z2 – выбирают из ряда стандартных, мм

m=8,75…10,65 мм. Выбираем модуль m=10мм.

Коэффициент диаметра червяка

Коэффициент смещения

Угол подъема линии витка на делительном (начальном) цилиндре

Делительные диаметры червяка и колеса:

;

;

Диаметры окружностей впадин червяка и колеса:

Диаметры окружностей вершин червяка и колеса:

Наибольший диаметр колеса:

Длина нарезанной части червяка:

Ширина зубчатого венца колеса:

Окружная скорость колес:

Проверочный расчет передачи на прочность:

- для эвольвентных червяков

Коэффициент нагрузки

Окружная скорость червячного колеса

Коэффициент концентрации нагрузки

Коэффициент деформации червяка, при Z1=4,q=10

,X=1,0

K=1,01,0=1,0

Силы в зацеплении:

Окружная сила на колесе (осевая на червяке):

;

Осевая сила на колесе (окружная на червяке):

;

Радиальные силы

2.4 Проверочный расчет зубьев передач

Проверка зубьев по напряжениям изгиба

,

- коэффициент нагрузки ,

Эквивалентное число зубьев колеса , значит

-коэффициент формы зуба колеса.

считаем напряжение изгиба зубьев колеса

,

условие прочности выполнено.

Тепловой расчет

Мощность на червяке

Температура нагрева масла без искусственного охлаждения

3. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА

Из кинематического и силового расчета выписываем исходные данные для расчета:

Р=11000Вт

Выбираем цепь приводную роликовую 2ПР по ГОСТ 13568-75.

Фактическое передаточное число:

=Z2/Z1=58/27=2,15

Числа зубьев:

Допускаемое среднее давление примем ориентировочно

Чтобы вычислить Кэ, принимаем

_{, ,,,,,}

_{Получим .}

_{Число рядов m=1.}

_{Следовательно,}

Ближайшее стандартное значение t=44,45мм, соответственно Аоп=473 мм², Q=172,4кН, q=5б5 кг/м.

Определим скорость цепи:

Окружное усилие

Fтц=T3ω3/v=12222 Н

Проверяем среднее давление

.

Уточняем .

Таким образом, , следовательно, выбранная цепь по условию надежности проходит.

Выполним геометрический расчет передачи:

Межосевое расстояние ,aц=50t,

Суммарное число зубьев

Поправка

Число звеньев , округляем до четного числаLt=142

Уточняем межосевое расстояние:

.

Делительный диаметр меньшей звездочки ,

Большей звездочки

Силы, действующие на цепь:

Окружная Fтц=12222 Н

Центробежная

_{От провисания}

_{Расчетная нагрузка на валы}

Проверим коэффициент запаса прочности

, приn1=50 об/мин и t=44,45 мм

Условие S>[S]- выполнено

Следовательно, условие прочности цепи удовлетворено.