- •Назначение и краткое описание привода
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет
- •2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода
- •2.5 Мощность на валах привода:
- •3.Расчет клиноременной передачи
- •4. Проектирование редуктора
- •4.1 Расчет зубчатой передачи редуктора
- •4.1.1 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки.
- •4.1.2 Определение допускаемых контактных напряжений для шестерни и колеса
- •4.1.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб
- •4.1.4 Определение предельно допускаемых напряжений
- •4.1.5 Межосевое расстояние определяется по формуле:
- •4.1.6 Выбор модуля зацепления
- •4.1.7 Определение числа зубьев шестерни и колеса
- •4.1.8 Передаточное число уточняется по формуле:
- •4.1.9 Проверка межосевого расстояния
- •4.1.10 Проверка ширины зубчатого венца
- •4.1.11 Проверка правильности принятых ранее значений размеров заготовок
- •4.1.18 Проверка зубьев на изгиб при кратковременных нагрузках
- •4.2 Ориентировочный расчет валов
- •4.3 Определение конструктивных размеров зубчатых колес.
- •4.4. Выбор типа и схемы установки подшипников качения
- •4.5 Выбор смазки подшипников и зацепления
- •4.6 Определение основных размеров корпуса редуктора
- •Толщина фланцев пояса и крышки:
- •4.7 Первый этап компоновки редуктора
- •Библиографический список
Назначение и краткое описание привода
Привод общего назначения включает в себя электродвигатель, клиноременную передачу, цилиндрический прямозубый одноступенчатый редуктор. От электродвигателя вращение через ременную передачу передается редуктору и далее рабочей машине. Ременная передача служит для предварительного понижения частоты вращения.
Основные достоинства ременной передачи: простота конструкции, сравнительно малая стоимость, способность передавать вращательное движение на большие расстояния и работать с высокими скоростями. Основные недостатки: невысокая долговечность ремня, большие радиальные габариты, значительные нагрузки на валы и опоры, непостоянство передаточного отношения.
В данном приводе ременная передача применяется в качестве быстроходной ступени, так как ведущий шкив установлен на вал двигателя.
Редуктор является главной частью данного привода. Редуктор – механизм, состоящий из зубчатой передачи, заключенной в корпус, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники, уплотнения и т.д.
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей в редукторе применена картерная система смазывания передачи.
Кинематическая схема привода показана на рис.1.
Рис.1. Кинематическая схема привода
1 – электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - редуктор цилиндрический прямозубый одноступенчатый
Мощность на выходном валу, Рвых =16 кВт
Частота вращения выходного вала, nвых = 115 мин-1
Угол наклона ременной передачи к горизонту, 60 град.
Срок службы, Lгод = 8 лет
Коэффициент годового использования по времени - Кгод=0,7
Коэффициент суточного использования по времени - Ксут= 0,3.
2. Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет
2.1 Определение требуемой мощности электродвигателя_
Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:
[2,c.4]
где Рвых – мощность на выходном валу привода, кВт;
ηобщ – общий КПД привода.
При последовательном соединении механизмов общий КПД привода определяется как произведение значений КПД входящих в него передач:
ηобщ= ηз.п.· ηр.п.· η.п.
где ηр.п – КПД ременной передачи, ηр.п=0,95; ηз.п– КПД зубчатой передачи в закрытом корпусе, ηз.п=0,98; η.п –КПД подшипников; η.п =0,99 [1,табл. 1.1];
ηобщ=
Мощность на выходном валу привода Ртр= 16 кВт, тогда
Ртр= 16 /0,912=17,54кВт.
2.2. Определение требуемой частоты вращения и выбор электродвигателя.
n дв.тр = nвых·iобщ, мин-1;
где nвых·- частота вращения выходного вала привода, мин-1, nвых·=115 мин-1;
iобщ- общее передаточное отношения привода
iобщ= iз.п.· iр.п.
где iз.п.- передаточное отношение зубчатой передачи. Принимаем предварительно iз.п.=4; iр.п.- передаточное отношение ременной передачи, iр.п.=3, [2,c.7], тогда
iобщ= 4.3=12
n дв.тр = 115 .12= 1380 об/мин.
По полученным значениям Ртр и nдв.тр подбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый по ГОСТ 19528-81 типа 4А160М4 мощностью Рдв=18,5 кВт, с частотой вращения nдв.= 1465 мин-1 (рис.2) [3,табл. 18.36].
Рис.2. Эскиз электродвигателя 4А160М4
Таблица 1. Основные размеры электродвигателя
Типоразмер
|
l1, мм
|
l2, мм |
l3, мм |
L1, мм |
d1, мм |
h, мм |
b, мм |
H, мм |
D, мм |
4А160М4У3 |
110 |
105 |
210 |
667 |
42 |
160 |
254 |
430 |
358 |
По принятой частоте вращения вала электродвигателя при номинальной нагрузке nдв и частоте вращения выходного вала nвых определяется фактическое передаточное отношение привода по формуле:
Передаточное отношение ременной передачи:
iобщ/ iз.п.=12,73 /4=3,18