Расчет редуктора

    Схема привода                                               График нагрузки

            
 
 
 
 
 
 
 

    Исходные  данные.

    Мощность  рабочего органа =3 кВт.

    Угловая скорость рабочего органа =2 об/мин

    Коэффициент использования суточный Кс = 0,6

    Коэффициент использования годовой Кг = 0,5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение.

    Технический уровень всех отраслей народного  хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация  производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.

    В данном курсовом проекте осуществлен  расчёт привода зернового элеватора, состоящего из электродвигателя, ременной и цепной передач а так же редуктора.

    Ременная  передача состоит из ведущего, ведомого шкивов и охватывающего их ремня. Ее применяют, как правило, в тех  случаях, когда валы по условиям конструкции  расположены на значительных расстояниях. Наибольшие межосевые расстояния характерны для плоскоременных передач. Долговечность ремней приблизительно составляет 1000 - 5000 часов. Габариты передач возрастают с увеличением диаметров шкивов. Однако, долговечность ремней и КПД передач резко падают с уменьшением размеров. Поэтому следует избегать минимальных диаметров шкивов, если габариты передачи позволяют это. В современном сельхозмашиностроении наибольшее распространение имеют клиновые ремни, поэтому для студентов специальности "Механизация сельского хозяйства" предлагается методика расчета клиноременных передач.

    Цепная  передача состоит из ведущей и  ведомой звездочек и цепи, охватывающей звездочки и зацепляющейся за их зубья. Применяют также цепные передачи с несколькими ведомыми звездочками. Кроме перечисленных  основных элементов, цепные передачи включают натяжные устройства, смазочные устройства и ограждения. Цепь состоит из соединенных  шарнирами звеньев, которые обеспечивают подвижность или «гибкость» цепи. Цепные передачи могут выполняться  в широком диапазоне параметров. Широко используют цепные передачи в  сельскохозяйственных и подъемно-транспортных машинах, нефтебуровом оборудовании, мотоциклах, велосипедах, автомобилях.

    Редуктором  называют механизм, состоящий  из зубчатых или червячных передач, выполненный  в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя  к   валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Редуктор предназначен для понижения угловой  скорости  и соответственно повышения  вращающего момента ведомого вала по сравнению  с  ведущим.

 

    

    1. Энерго-кинематический расчет привода.

1. Выбор электродвигателя.

 

    Наибольший  длительно действующий момент рабочего органа:

    (1.1)

    Моменты и время их действия: 
 
 
 
 

    Эквивалентный момент: 
 

      Определяем общий коэффициент  полезного действия привода:

             h= h_р.п.×h_ц.п.×h_з.п. =0.96*0,95*0,98=0,89;                         (1.3)

    где,  

    h_р.п. – КПД ременной передачи принимаем равным 0,96;

    h_ц.п. – КПД  цепной передачи принимаем равным 0,95;

    h_з.п. – КПД зубчатой закрытой цилиндрической передачи принимаем равным 0,98;

              Мощность по эквивалентному моменту:

    h                       
 

    Минимально  необходимая мощность двигателя, учитывая возможную его перегрузку:

    h 

    Выбираем  двигатель асинхронный короткозамкнутый серии  4А общепромышленного применения; закрытый, обдуваемый.

    С номинальной мощностью Р_дв.= 2,2   кВт и номинальной частотой вращения n_дв.=   950 об/мин. Тип двигателя 4А100L6Y3. 
 
 
 
 

    1.2.Определение  исходных данных  для расчета передач  привода

    Для расчета передач необходимо определить передаточное число каждой передачи, угловые скорости и моменты сил  всех валов, число циклов перемен  напряжений. Не следует забывать, что  угловые скорости валов обусловлены  угловой скоростью вала двигателя, а моменты валов - моментом вала рабочего органа. Последовательность расчета  представлена следующей схемой.

           Угловая скорость двигателя: 

          Общее передаточное число: 

          Разбить общее передаточное число  по ступеням: 
 
 

    Для передач выбрали следующие передаточные числа:

    ;

    ;

    .

    Угловые скорости валов привода через  угловые скорости вала двигателя:

    ω₂ = ω_дв. / u_1-2 = 99/2,06= 48,06 рад/c;                                 (1.9)

    ω₃ = ω₂ / u_2-3 = 48,06/8= 6 рад/c;                                    (1.10)

    ω₄ = ω₃ / u_3-4 = 6/3= 2рад/с.                                       (1.11)

    Крутящие  моменты валов привода по моменту  рабочего органа:

    h(1.12)

    h(1.13)

    h

    h(1.15)

    Строим  циклограммы валов редуктора: 
 
 
 
 

 

2. Ременная передача.

    2.1. Основные размеры  клиноременной передачи. 

    По  номограмме на рис. 2.1[2] в зависимости от частоты вращения меньшего ведущего шкива n=950 об/мин и передаваемой мощности P=2,2 кВт принимаем сечение клинового ремня А.

      
 
 
 
 
 
 
 

    Диаметр большего шкива, учитывая упругое скольжение

    (2.1)

    .

    Согласно  табл. 2.2[2] принимаем .

        Уточнить передаточное отношение: 

    Частота вращения ведомого шкива: 

    Скорость  ремня: 

    Ориентировачно  принимаем межосеовое расстояние при  передаточном отношении u=2: 

    Минимальная длина ремня по допустимому числу  пробегов: 

    Длина ремня по принятому межосевому расстоянию: 

    где

                                  

    По  формуле  следует: 

    по  таблице 2.2[2] принемаем межосевое  расстояние L=900мм.

    По  стандартной длине ремня уточнияем  межосевое расстояние: 
 

    Вычисляем угол охвата ремнем меньшего шкива: 
 
 

 

    2.3. Расчет передачи  по тяговой способности. 

    Коэффициент учитывающий угол охвата ремнем ведущего шкива примем по табл. 2.3[2] ;

    Коэффициент учитывающий длину примем по табл.2.4[2] ;

    Коэффициент учитывающий режим работы передачи и характер нагрузки примем по табл. 2.5[2] .

    Расчитаем мощность передачи одним ремнем в  условиях эксплуатации, примем мощность по графику 2.3[2]  
 
 

    Ориентировочно  найти число ремней в передачи: 

    принемаем коэффициент числа ремней по табл. 2.6  

    Вычисляем предварительное натяжение ветви  одного ремня: 
 

    Нагрузка  на валы: 

 

    

    3. Цепная передача 

    3.1. Расчет передчи  роликовой цепью. 

    Определяем  коэффициент нагрузки, учитывающий  условия монтажа и эксплуатации передачи (табл3.1[2]): 

                  K_э = К_а×K_д×K_см×K_нак×K_рег×K_реж = 1*1*1,3*1*1,1*1=1,43;              (3.1) 

    где К_а - коэффициент, учитывающий межосевое расстояние, принимаем равным 1;

    K_д – коэффициент зависящий от динамичности нагрузки принимаем равным 1;

    K_см – коэффициент, учитывающий способ смазывания, принимаем периодический способ смазывания цепи равным 1,3;

    K_нак– коэффициент, учитывающий влияние наклона цепи, принимаем равным 1;

    K_рег – коэффициент, зависящий от способа регулирования цепи, принимаем равным 1,1;

    K_реж – коэффициент, учитывающий периодичность работы передач, принимаем равным 1. 

    Мощность  цепной передачи: 
 

    Частота ведущей звездочки по угловой  скорости: 
 

    Определяем  число зубьев ведомой звездочки:

                  

    Z₄ = Z₃×u_ц = 25*3=75;                                         (3.4)

    где   u_ц– передаточное число цепной передачи принемаем равным u_ц=3;

             Z₃ – число зубьев ведущей звездочки принемаем равным Z₃=25;

                   Принимаем число зубьев ведомой  звездочки равным 75. 

    Ближайшее к частоте вращения ведущей звездочки  табличное значение частоты вращения принемаем n₀₁=50 об/мин (табл. 3.3[2]). 

    Расчетная мощность, передаваемой цепной передачи: 
 
 

    По  вычисленным данным расчетной мощности и частоте вращения ведущей звездочки n₀₁=50 об/мин подбираем приводную роликовую цепь при работе с 25 зубой приводной звездочкой принемаем цепь типа  ПР-31,75-88500^”, ГОСТ-13568-75.