Расчет и проектирование привода (редуктор) с клиноремённой передачей

Содержание

1. Задание по курсовому проектированию .3

2. Введение 4

3. Расчет ременной передачи .6

4. Расчет редуктора .8

5. Расчет валов

а) Быстроходный вал .12

б) Тихоходный вал .18

6. Выбор подшипников 23

7. Выбор шпонок 26

1.Задание по курсовому проектированию.

Разработать редуктор для передачи крутящего момента от электродвигателя к рабоч

ей машине через муфту и клиноременную передачу.

Тип электродвигателя RA160L4;

Мощность двигателя Рдв = 15кВт;

Число оборотов в минуту nдв = 1460 об/мин;

Тип ременной передачи – клиноременная,

Редуктор – цилиндрический косозубый;

Передаточное число ременной передачи Uрем = 2,8;

Передаточное число редуктора Uред = 5,6;

КПД редуктора ηред = 0,97;

КПД муфты ηмуф = 0,97;

КПД ременной передачи ηрем.пер. = 0,94;

Время работы привода L = 15000 часов.

Режим работы – двухсменный.

Схема привода.

Электродвигатель асинхронный — клиноременная передача — редуктор.

Рабочая машина;

Клиноременная передача;

Редуктор;

Муфта;

Электродвигатель.

2. Введение.

Редуктором называют зубчатый, червячный или зубчато-червячный передаточный механизм, выполненный в закрытом корпусе и предназначенный для понижения угловой скорости, а, следовательно, повышения вращающего момента. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называются мультипликаторами. В редукторах обычно применяют зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением, иногда используют зацепление М.Л.Новикова.

Редуктор проектируется для привода данной машины или по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.

Редуктора классифицируют:

- По виду передач – на цилиндрические с параллельными осями валов; конические с перекрещивающимися осями валов; червячные с перекрещивающимися осями валов; комбинированные конически-цилиндрические; зубчато-червячные и другие.

- По числу пар – одноступенчатые цилиндрические с прямозубыми колесами с

u £ 7 , с косозубыми или шевронными колесами при u£10 и Р£50 кВт; одноступенчатые конические с прямыми, косыми и криволинейными зубьями при u £ 5 и Р £ 100кВт; одноступенчатые червячные при u = 8 .80 и Р £ 50кВт; многоступенчатые.

Зубчатая передача, оси валов которой пересекаются, называется конической. Конические зубчатые колеса изготавливают с прямыми, косыми и криволинейными зубьями и применяют там, где возникает необходимость передачи момента с одного вала к другому с пересекающимися осями. Конические зубчатые редуктора проектируют сравнительно небольших мощностей, так как консольное расположение шестерни на валу при значительных силах в зацеплении приводит к большим деформациям, нарушающим точность зацепления и нормальную работу передачи. Иногда применяют конические передачи, в которых шестерня расположена между опорами, а не консольно. Такая конструкция сложнее и дороже.

3.Рассчет ременной передачи.

Рассчитываем момент на ведущем валу

Твед = Тэд = Рэд∙103 ∙30/π nдв

Твед = 15∙103∙30/π∙1460 =100 Н∙м

Выберем диаметр ведущего шкива.

Пусть D1 = 140 мм.

Рассчитаем скорость ремня:

υ = π D1 nдв /60∙103

υ = π∙140∙1460/(60∙103) = 11 м/с

По мощности двигателя

Рдв = 15кВт и nдв = 1460 об/мин

Выбираем стандартный тип ремня:

тип Б;

Рассчитываем диаметр ведомого шкива:

D2 = D1∙ Uрем (1-ξ)

D2 = 140∙2,8 (1-0,01) = 388 мм

Выбираем ближайшее значение из нормального ряда чисел:

D2 = 400 мм

Рассчитываем фактическое передаточное число ременной передачи:

Uфакт = D2 / D1(1-ξ)

Uфакт = 400/140(1-0,01) = 2,89

Рассчитываем межосевое расстояние:

Примем его равным D1+D2 = 140+400 = 540 мм.

Длина ремня:

Lр = 2 а + π (D1+D2 )/2 + (D2- D1)2/4 а

Lр = 2∙540 + π/2∙(140+400) + 2602/4∙(140+400) = 1959,53 мм

Выбираем ближайшее из нормального ряда чисел:

Lр = 2000 мм

Тогда уточняем межосевое расстояние по стандартной длине:

а = (2L - π (D1+D2 ) + [(2L - π (D1+D2 ))2 – 8(D2- D1)2]1/2)/8

а = (2∙ 2000 – 3,14(140+400) + [(2∙2000 – 3,14 (140+400))2 – 8(140+400)2]1/2)/8 = 540,24 мм=

= 540 мм

Определяем угол обхвата ремня:

α = 180 – (D1-D2) ∙ 57°/a

α = 180 – 260∙ 57°/540 = 152,56° ≈ 150°. Значит, коэффициент угла обхвата, соответствующий углу обхвата равному 150° Сα = 0,92

Коэффициент, учитывающий длину ремня:

Lр/ L0 = 2000/2240 = 0,89 è CL = 0,98

Коэффициент режима работы при двусменном режиме работы:

Среж = 1,38

Мощность, передаваемая при стандартных условиях ремнем Б, длиной

L0 = 2240 мм P0 = 2,90 кВт.

Допустимая нагрузка на ремень:

Рдопуст = Р0 Сα СL/ Среж

Рдопуст = 2,90∙ 0,92∙0,98/1,38 = 1,9 кВт

Определение числа ремней:

Z = Рдв/Рдопуск Сz,

где Сz = 0,9

Z = 15/1,9 ∙0,9 = 8,7.

Берем Z = 9

Усилие, действующее со стороны ременной передачи

FP = 1,7 ∙ Рдв∙103∙Среж∙sin(αрем/2)/ υремня ∙ Сα∙Сz = 3635 Н,

где

Рдв = 15 кВт

Среж = 1,38

αрем = 152,56˚

υремня = 11 м/с

Сα = 0,95

Сz = 0,9

Проверочный расчет:

4. Расчет редуктора.

Выбираем сталь:

Определяем число оборотов валов:

Ведущий вал:

n1 = nдв/Uрем

n1 = 1460/2,8 = 505 об/мин

Ведомый вал:

n2 = n1/Uред

n2 = 505/5,6 = 90 об/мин

Определяем базовое число циклов:

NНО1 = 30∙ НВ12,4

NНО2 = 30∙ НВ22,4

NНО1 = 30∙ 2702,4 = 20∙106 циклов

NНО2 = 30∙2402,4 = 15∙106 циклов

Предельное напряжение при базовом числе циклов:

σнlimb1 = 2∙НВ1 + 70

σнlimb2 = 2∙НВ2 + 70

σнlimb1 = 2∙270 + 70 = 610 н/мм2

σнlimb2 = 2∙240 + 70 = 550 н/мм2

Число циклов нагружения:

NНЕ1 = 60∙ n1∙L1

NНЕ2 = НЕ1/ Uред

NНЕ1 = 60∙ n1∙L1 = 60∙505∙15000 = 60,6∙106 циклов

NНЕ2 = NНЕ1/ Uред = 60,6/5,6 = 10,8∙106 циклов

Коэффициент долговечности:

КHL = 1, т.к. NНЕ > NНО

 Скачать реферат