Редуктор червячныйНазначение редуктора - понижение угловой скорости и соответствен но повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами. Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения. Редукторы классифицируют по следующим признакам: типу передачи, (зубчатые, червячные или зубчато-червячные), числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые), типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические), относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные), особенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью). Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы. 1.2 Описание проектируемого редуктора (стр 18-22) Червячный редуктор применяется для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются . По относительному положению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка. Искусственный обдув ребристых корпусов обеспечивает более бла гоприятный тепловой режим работы редуктора.Выход вала колеса редуктора с боковым расположением червяка в зависимос-ти от назначения компоновки привода может быть сделан вверх или вниз. При нижнем расположении червяка условие смазыва-ния, зацепления лучше, при верхнем хуже, но меньше вероятнос-ть попадания в зацепления металлических частиц-продуктов зноса Передаточные числа червячных редукторов обычно колеблются в пределах U=8-80 (см. ГОСТ 2144-76) Так как К.П.Д. червячных редукторов невысок, то для передачи больших мощностей и в установках, работающих непрерывно, проектировать их нецелесообразно. Практически червячные редукторы применяют для передачи мощности, как правило, до 45 кВт и в виде исключений до 150 кВт. | ||||||
97 | Лист | |||||
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ. | 3 | |||||
Изм | Лист | Ном. докум. | Подп. | Дат |
Раздел 2 Расчетная часть 2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет Исходные данные: Частота вращения вала барабана:30об/мин Мощность на валу барабана:Р=4.5 кВт Количество передаточных звеньев привода: 2 Количество пар подшипников: 2 Количество валов: 3 Коэффициент учитывающий потери в одной паре подшипников:0.99 Параметры 1-го вала Параметры цилиндрического редуктора Максимальное передаточное число звена Umax = 4 Минимальное передаточное число звена Umin = 2 К.П.Д. звена 0.7 Параметры 2-го вала Параметры червячной передачи. Umax =40 Umin =8 К . П . Д .=0.7 Требуемая мощность электродвигателя: Выбираем асинхронный 132M2 у которого мощность 3 кВт Диапазоны частот вращения вала электродвигателя 480-4800 об/мин Величина скольжения: 0.023 Фактическая частота вращения Действительное передаточное число:97.6999 Разбиваем действительное передаточное число между звеньями и получаем Uред = 30 , Uрем=3.26 Вал 1 Передаточное число 1 К.П.Д. 1 Число пар подшипников на валу-0 Частота вращения вала 2931 об/мин Мощность на валу 9.37013912 кВт Вращающий момент на валу 30.54371261 Н*м Вал 2 Передаточное число 3.26 К.П.Д. 0.95 Число пар подшипников на валу 1 Частота вращения вала 900 об/мин Мощность на валу 8.81261539 кВт Вращающий момент на валу 93.55217743 Н*м Вал3 Передаточное число 30 К.П.Д. 0.7 Число пар подшипников на валу 1 Частота вращения вала 30.089об/мин Мощность на валу 4.5 кВт Вращающий момент на валу 1944.9498Н*м | ||||||
97 | Лист | |||||
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ. | 4 | |||||
Изм | Лист | Ном. докум. | Подп. | Дат |
| ||||||
97 | Лист | |||||
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ. | 5 | |||||
Изм | Лист | Ном. докум. | Подп. | Дат |
Коэффициент трения f=0.024 (стр.59 таб.4.4) Угол трения p`=1.3 Уточненное значение К.П.Д. редуктора h =0.7726 Выбираем 8-ую степень точности Коэффициент динамической нагрузки Kv=1.4 (стр.65 таб.4.7) Коэффициент диформации червяка q =108 (стр64. Таб.4.6) Вспомогательный коэффициент х » 0.6 (стр.65) Расчетное контактное напряжение s н =146.802 Н/мм`2 Вывод: контактная выносливасть обеспечена, т.к. s н s н ] Эквивалентное число зубъев z v =30 Коэффициент формы зуба Y F =2.1 (стр.63 таб.4.5) Расчетное напряжение на изгиб s F =7.702 Н/мм`2 Вывод: прочность зубьев червячного колеса обеспечена, т.к. s F s F ] 2.3 Предварительный расчет валов Вращающий момент на ведущем валу передачи М 2 =93 Н*м Допустимое касательное напряжение [ t ]=20 H/мм`2 Диаметр выходного конца ведущего вала d b1 =28.598мм Уточненный диаметр выходного конца ведущего вала d b2= 32мм Вращающей момент на ведомом валу передачи M 3 =1944.9 Н*м Диаметр выходного конца ведомого вала d b2 =78.635 мм Уточненный диаметр d b2 =80 мм Диаметр ведомого вала под уплотнение: d у2= 85 мм Диаметр ведущего вала под уплотнение: d у1 = 35 мм Диаметр ведомого вала под подшипник: d n2= 85 мм Диаметр ведущего вала под подшипник: d n1= 35 мм Диаметр впадин витков червяка d f1= 90 мм Диаметр технологической ступени ведущего вала : d T1= 62 мм Диаметр под червячное колесо: d p2= 90 мм Диаметр буртика ведомого вала: d б= 100 мм Ведущий вал: | ||||||
97 | Лист | |||||
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ. | 6 | |||||
Изм | Лист | Ном. докум. | Подп. | Дат |
| ||||||
97 | Лист | |||||
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ. | 7 | |||||
Изм | Лист | Ном. докум. | Подп. | Дат |
Мощнасть, передоваемая одним клиновым ремнем 1.76 Коэффициент учитывающий число ремней в передаче C z =0.9 (4 - ремня) Коэффициент учитывающий влияние угла обхвата C a = Коэффициент учитывающий C z = Коэффициент C z = Силы деыствующие на цепь: Окружная сила От центробежной силы От провисания Расчетная нагрузка на вал: Коэффициент запаса прочности цепи | ||||||
97 | Лист | |||||
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ. | 8 | |||||
Изм | Лист | Ном. докум. | Подп. | Дат |
Расчетное напряжение смятия шпоночного соединения 2.5.2 Вращающий момент на валу Диаметр вала в месте установки шпонки Ширина шпонки Высота шпоночного паза Глубина шпоночного паза Длина шпонки Шпонка призматическая с круглыми торцами.
Расчетное напряжение смятия 2.5.3 Вращающий момент на валу Диаметр вала в месте установки шпонки Ширина шпонки Глубина шпонки Глубина шпоночного паза Высота шпоночного паза Длина шпонки Шпонка призматическая с круглыми торцами.
Расчетное напряжение смятия Ведущей вал: Определение продольных размеров вала: l1= b1+2y+2x+B b1 - ширина шестерни y = - зазор между торцом x = 8 - 12 мм В - ширина подшипника Ведомый вал: 2.6 Выбор подшипников 2.6.1 . Радиальная сила: Ft= H Окружная сила: Ft = H Осевая сила : Fa = H Делительный диаметр шестерни: d = Rx1 = H Rx2 = H Ry1 = H Ry2 = H Опора 1: R1 = H Опора 2: R2 = H Выбираем подшипник по более нагруженной опоре: R1 = H Подшипник d = D = В = С = Н Со = Н Отношение осевой силы Fa к статической грузоподъемности Отношение осевой силы Fa к радиальной нагрузке: Рr = ; x = ; y = Коэффициент, учитывающий характер нагрузки на подшипник Температурный коэффициент: Kt = Коэффициент учитывающий взаимное движение колец подшипника: V = Эквивалентная нагрузка: Рэ = H Частота вращения вала: n = об/мин.
Расчетная долговечность: Lh = миллиона оборотов; Расчетная долговечность: Lh = часа; 2.6.2. Расчет ведомого вала Радиальная сила: Fr = H Окружная сила: Ft = H Осевая сила: Fa = H Нагрузка на вал от цепной передачи: Fb = H Делительный диаметр окружности зубчатого колеса: d = Частота вращения вала: n = об/мин.
Составляющая нагрузка на вал от цепной передачи: Fbx = Fby = H Расстояние между опорами вала: L2 = Расстояние от звездочки цепной передачи до ближайшего подшипника: L3 = Реакции опор а) в горизонтальной плоскости: Rx3 = Н Rx4 = H б) в вертикальной плоскости: Ry3 = H Ry4 = H сумма реакций: Pr3 = H Pr4 = H Суммарная реакция наиболее нагруженной опоры: Pr = H Подшипник d = (внутренние кольцо подшипника) D = (наружное кольцо подшипника) В = 20 мм (ширина подшипника) С = 35100H C = 19800H (статическая грузоподъемность) Отношение осевой силы Fa к статической грузоподъемности Со: Fa/Co l = Отношение осевой силы Fa к радиальной нагрузке Pr4: Fa/Pr4 X = Y = Температурный коэффициент: Коэффициент учитывающий взаимное движение колес подшипника Эквивалентная нагрузка Расчетная долговечность 2.7 Уточненный расчет валов Предел прочности [G]w По нормальным напряжениям: По касательным напряжениям: Расчет ведомого вала.
Диаметр под сечением: Ширина шпонки: Глубина паза вала: Момент сопротивления кручению: Момент сопротивления изгибу: Крутящий момент в сечении: Изгибающий момент в сечении: Амплитуда и средние напряжения касательных напряжений: Амлетуда нормальных напряжений изгиба: Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям: Результирующий коэффициент запаса прочности: Раздел 3 Конструкторская часть 3.1 Конструирование зубчатого колеса Диаметр ступицы зубчатого колеса: Длина ступицы: Толщина обода колеса: Толщина диска зубчатого колеса: Диаметр центровой окружности: Дотв. До - внутренний диаметр обода Диаметр отверстий: 3.2 Конструирование корпуса редуктора.
Межосевое растояние: Толщина стенки крышки: Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: Толщина нижнего пояса (фланца) корпуса: Толщина ребер основания корпуса: Толщина ребер крышки корпуса: Диаметр болтов фундаментных: Диаметр болтов у подшипников: Диаметр болтов соединяющих основание корпуса с крышкой: Винты крепления крышек подшипников: Наименьший зазор между поверхностью колеса и стенкой корпуса: 3.3 Выбор посадок зубчатые колеса и зубчатые муфты на валы. мазеудерживающие кольца. стаканы под подшипники качения в корпус. шкивы и звездочки. уплотнения. внутренние кольца подшипников качения на валы. наружные кольца подшипников качения в корпусе. 3.4 Выбор смазки Смазывание зацепления осуществляется окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое в внутрь корпуса.
Назначаем сорт масла по таблицам 10.8 и 10.10. (страница 253, курсовое проектирование деталей машин). Вязкость масла: Эту вязкость удовлетворяет масло Для смазки подшипников приминяем ластичный смазочный материал - пресс - солидол ГОСТ 4366 - 76 Раздел 4 Технологическая часть 4.1 Краткое описание сборки редуктора. Перед сборкой внутреннию полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежем редуктора, начиная с узлов валов: на ведущей вал насаживают шпонку и напрессвывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтоф; затягивают болты, крепящие крышку корпуса. После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комлектом металических прокладок для регулировки. Перд постановкой сквозных крышек в проточке закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом.
Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклиневания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловой маслоуказатель.