Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

СОДЕРЖАНИЕ 

15.Регулировка  подшипников и  зацеплений                                                             44

16. Расчет передач  на ЭВМ и сравнительный  анализ                                              45

17. Спецификация                                                                                                            46

18. Список используемой  литературы                                                                         47 
                                                                       1. 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 – передача вращения от вала двигателя к валу рабочей  машины, понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению  с ведущим.

      Редуктор  состоит из корпуса, в котором  размещают элементы передачи: зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе размещают также устройства для смазывания или устройства для охлаждения.

      Редуктор  проектируют либо для привода  определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу  без указания конкретного задания. Корпус чаще всего выполняют литым  чугуном, реже сварным стальным. Валы монтируются на подшипниках качения  или скольжения. Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен общей компоновкой  привода.

      Спроектированный  в настоящем курсовом проекте  привод соответствует условиям технического задания. Привод состоит из цилиндрического косозубого редуктора, открытой плоскоременной передачи и муфты. Редуктор нереверсивный. Конструкция редуктора отвечает требованиям техническим и сборочным. Конструкции многих узлов и деталей редуктора учитывают особенности крупносерийного производства. В работе широко применялась стандартизация и унификация.

       Герметично закрытый корпус редуктора  обеспечивает требования как техники безопасности, так и производственной санитарии.  

   

 

2. Выбор электродвигателя  и кинематический  расчет привода 

Определим общий коэффициент полезного  действия (КПД) привода: 

где – КПД муфты,  = 0,98;

– КПД пары  подшипников  качения, = 0,99;

- КПД  ременной  передачи, = 0,97;

- КПД зубчатой передачи, = 0,97.

Далее следует определить требуемую мощность электродвигателя:

;

Определим передаточное число

 ;

;

Определим входную частоту вращения:

;

Определим общее передаточное число

;

Принимаем передаточное число редуктора . Тогда определим : 

Принимаем .Тогда .

,что допустимо.

Выбираем тип двигателя 100S4 (по таблице 2.1 [1]) . 
 
 
 

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Определение мощностей  и передаваемых  крутящих моментов  на валах

 

Рассмотрим  силовые и кинематические характеристики для каждого элемента привода.

1. Ротор электродвигателя:

;

;

;

;

2. Быстроходный вал редуктора:

;

;

;

;

;

3. Тихоходный  вал редуктора:

;

;

;

;

;

4. Вал  рабочего органа:

;

;

;

;

; 
 
 

          Результаты расчета характеристик  приведены в таблице 1.

      Нагрузочные и кинематические характеристики привода                                                                                  Таблица 1.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

4. Расчет передач 

4.1. Расчет закрытой цилиндрической косозубой передачи 

Выбор материала и способа обработки  материалов. Определение допускаемых  напряжений.

Принимаем следующие материалы:

Для шестерни и колеса выбираем сталь 45, но с разными твердостями зубьев.

Определим среднюю твердость зубьев шестерни HB_1ср и среднюю твердость зубьев колеса HB_2ср: 
 

 Способ  термообработки – для шестерни - улучшение, для колеса - нормализация. Параметры стали выбирались по таблице. 3.2 [1].

Определим предел контактной выносливости σ_Hlimb:

;

;

Определим допускаемое контактное напряжение при расчете на контактную усталость: 

где: - предел контактной выносливости, ;

- коэффициент безопасности, для нормализованных и улучшенных сталей ;

  – коэффициент долговечности;   

;

где: – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу

выносливости (таблица 3.3 [1]);

 - число циклов перемены напряжений за весь срок службы;

;

- долговечность привода  и равная 9500 часов

Значения млн циклов и млн циклов по таблице 3.3 [1]

  млн циклов;

  млн циклов.

;

;

; 

;

.

Определение допускаемых напряжений изгиба , ;

;

где: - коэффициент долговечности для зубьев шестерни и зубьев колеса;

Принимаем

;

;

  . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.2 Расчет геометрических  параметров передачи 

Определить  главный параметр — межосевое  расстояние a_w, мм:

;

- вспомогательный  коэффициент. Для косозубых передач ;

u -передаточное число редуктора = 5;

 - вращающий момент на тихоходом валу при расчете редуктора;