- •Содержание
- •1. Расчет силовых и кинематических параметров привода
- •1.1. Определение требуемой мощности двигателя
- •1.2. Определение частоты вращения вала электродвигателя
- •2. Расчеты зубчатых передач
- •2.1. Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки
- •2.2. Расчет допускаемых напряжений
- •2.3. Проектный расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •2.4. Геометрический расчёт закрытой цилиндрической передачи
- •2.5. Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи
- •3. Проектный расчёт валов и опорных конструкций
- •3.6 Проверка правильности подбора подшипников качения
- •1862630 – Условие выполняется
- •4 Конструирование зубчатых колес
- •4.1 Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления
- •4.2 Вал-шестерня
- •5. Конструирование элементов корпуса редуктора
Содержание
Содержание 1
1. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА 2
1.1. Определение требуемой мощности двигателя 2
1.2. Определение частоты вращения вала электродвигателя 2
2. РАСЧЕТЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 3
2.1. Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки 3
2.3. Проектный расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи 4
2.4. Геометрический расчёт закрытой цилиндрической передачи 5
2.5. Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи 6
3. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ И ОПОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 7
3.1. Выбор материала валов 7
3.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение 7
3.3 Определение геометрических параметров ступеней валов 7
3.4. Предварительный выбор подшипников качения 9
3.5 Проверочный расчет валов на выносливость 9
3.6 Проверка правильности подбора подшипников качения 12
4 КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 14
4.1 Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления 14
4.2 Вал-шестерня 14
1. Расчет силовых и кинематических параметров привода
1.1. Определение требуемой мощности двигателя
Мощность электродвигателя Р, кВт, определяется по формуле:
Р=Рр/η=1,76/0,93168306=1,88 кВт
где η - коэффициент полезного действия (КПД) привода, в общем случае равный произведению частных КПД ступеней редуктора η1, η2, η3,..., ηk:
η=η1·η2·η3·...ηk ·ηм
где ηм=0,97- КПД упругой компенсирующей муфты определяем по табл. 1.1 [1];
ηм=0,98...0,99;
ηп= 0,99...0,995 потери на трение в подшипниках на обе опоры каждого вала оцениваются множителем.
Для расчета мощности электродвигателя, определяем требуемую мощность по заданным данным вращающегося момента Твых (Н·м) и частоте вращения ведомого вала n2 (мин-1):
кВт
1.2. Определение частоты вращения вала электродвигателя
Определяем возможный диапазон частот вращения вала электродвигателя
nэд=n2(umin...umax)=(440…1386)
Значения передаточных чисел одноступенчатого редуктора определяем по табл. 1.2 [1], umin=2, umax=6,3
По рассчитанной мощности Рр и диапазону nэд из табл. 1.3 [1] выбираем электродвигатель таким образом, чтобы его номинальная мощность PномРр, а номинальная частота nном вращения вала была самой близкой (из возможных вариантов) к большему значению диапазона nэд. В этом случае размеры и стоимость электродвигателя будут наименьшими.
Двигатель: 4АМ100L6 У3
Рном=2,2 кВт
nном=950 об/мин
По выбранному электродвигателю определяем расчетное передаточное число зубчатой передачи редуктора
u=nном/n2=950/220=4,3
2. Расчеты зубчатых передач
2.1. Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки
При выборе материала зубчатых колес следует учитывать назначение проектируемой передачи, условия эксплуатации, требования к габаритным размерам и возможную технологию изготовления колёс. Основным материалом для изготовления зубчатых колёс является сталь.
Необходимую твердость в сочетании с другими механическими характеристиками (а следовательно, желаемые габариты и массу передачи) можно получить за счет назначения соответствующей термической или химико-термической обработки стали.
В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, в мало- и средненагруженных передачах, а также в передачах с большими габаритами колес (когда термическая обработка их затруднена) обычно применяют стали с твердостью не более 350 НВ, которая обеспечивается нормализацией или термоулучшением материала. При этом возможно чистовое нарезание зубьев непосредственно после термообработки с высокой точностью изготовления, а при работе передачи обеспечивается хорошая прирабатываемость зубьев без хрупкого разрушения их при динамических нагрузках.
Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твёрдость шестерни HB1 рекомендуют назначать больше твёрдости НВ2 колеса.
Рекомендуемые для изготовления зубчатых колес марки конструкционных сталей, виды их термообработки и соответствующие основные механические характеристики выбираем из табл. 2.1. [1]:
Для колеса
Марка стали |
Dпред, мм |
Sпред, мм |
Термообработка |
Твердость заготовки |
σв |
σт |
σ-1 | |||
поверхности |
сердцевины |
Н/мм2 | ||||||||
40 |
120 |
60 |
У |
192...228 НВ |
700 |
400 |
300 |
Для шестерни
Марка стали |
Dпред, мм |
Sпред, мм |
Термообработка |
Твердость заготовки |
σв |
σт |
σ-1 | |||
поверхности |
сердцевины |
Н/мм2 | ||||||||
40 ХН |
200 |
125 |
У |
269…302 НВ |
920 |
750 |
420 |