Курсовой проект
Привод с цилиндрическим одноступенчатым вертикальным косозубым редуктором
Екатеринбург 2010
Введение
Редуктором называют механизм, состоящий зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата.
Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и повышения крутящего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.
Чаще всего в технике применяются цилиндрические зубчатые передачи из-за ряда преимуществ:
1. Компактность.
2. Возможность передачи больших мощностей.
3. Постоянство передаточного отношения.
4. Применение недефицитных материалов.
5. Простота в обслуживании.
Шевронные зубчатые колёса из-за сложности изготовления применяются реже, главным образом для тяжело нагруженных передач и в тех случаях, когда недопустима осевая нагрузка на опоры.
1. Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода 1.1 Требуемая мощность электродвигателя Pтр=,
где T-крутящий момент на валу исполнительного механизма, Т=Н•М;
n – частота вращения вала исполнительного механизма, n=120 об/мин;
з0 – общий КПД привода,
з0= зред* зц.п.
ззп – кпд зубчатой передачи, ззп =0,98;
зпк – кпд пары подшипников качения, зпк=0,99;
зц.п = кпд цепной передачи зц.п.=0,92
зред = зз. п. * зп.к.2 =0,98*0,992=0,96
з0=0,96*0,92=0,88
Pтр = =6,8 кВт.
1.2 Выбор электродвигателя Марка электродвигателя 132M6
Мощность Pэ=7,5 кВт.
Синхронная частота nc= 1000 об/мин.
Скольжение S=3,2%.
Диаметр вала электродвигателя dэ=32 мм.
Расчет привода выполнен по кинематической схеме привода
1.3 Частоты вращения валов Вала электродвигателя nэ = nc•(1 – (0.01•S)) =1000*(1 – (0,01*3,2))=968 об/мин.
Валов редуктора: быстроходного nб=968 об/мин;
тихоходного nт= nб / Uред. =968/3,55=272,6 об/мин.
Вала исполнительного механизма (расчетная) nк= nт/Uц.п.=272,6/2,5=109,07 об/мин.
1.4 Передаточные числа Редуктора Up=nб/nт=968/272,6=3,55
Передач:
UЗ.П.=3,2; UЦ.П.=2,5; UПРИВОДА=8,06
UЗ.П.(ТАБЛ.)=3,55
1.5 Крутящие моменты на валах Вал электродвигателя Tэ=9550*6,8/968=67,09 Н•М.
Валы редуктора: быстроходный Tб=9550*6,8/968=67,09 Н•М,
тихоходный Tт= 9550*6,5/272,6=227,7 Н•М.
Вал исполнительного механизма Tк=9550*5,98/109,07=523,6 Н•М.
2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
Определяем размеры характерных сечений заготовок по формулам (1), принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи u > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни. Тогда
Dm1=20•= 20•=53,27 мм,
Sm2= 1.2•= 1.2••= 14.54 мм.
Диаметр заготовки для колеса равен dк = u•Dm1= 3,55•53.27=189,1 мм.
Выбираем для шестерни Сталь 45, термообработка улучшение, твердость поверхности зуба шестерни 262 НВ, Dm=125 мм > Dm1.
Выбираем для колеса Сталь 45, термообработка нормализация, твердость поверхности зуба шестерни 207 НВ
Механические свойства материалов:
Шестерня
Материал Сталь 45
Термическая обработка Улучшение
Твердость поверхности зуба 235–262 НВ
Колесо
Материал Сталь 45
Термическая обработка нормализация
Твердость поверхности зуба 179–207 НВ
Расчет допускаемых контактных напряжений
,
где j=1 для шестерни, j=2 для колеса;
sH lim j -предел контактной выносливости, SHj - коэффициент безопасности,
КHL - коэффициент долговечности;
КHLj =,
NHOj – базовое число циклов при действии контактных напряжений (табл. ............
