Кинематический расчет. Выбор электрического дви- гателя

    Содержание.

1 Кинематический расчет. Выбор электрического дви-

гателя.

    2 Расчет прямозубой цилиндрической передачи на прочность.

3 Ориентировочный расчет валов и выбор подшипников.

4 Первый этап эскизной компоновки. Построение расчетных схем валов.

    5 Расчет подшипников качения на долговечность по динамической грузоподъемности.

    6 Выбор и проверка прочности шпоночных соединений и муфты.

7 Уточненный расчет вала.

8 Сборка редуктора.

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

      Редуктором называют  механизм, состоящий  из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

      Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполняемых в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

      Редуктор состоит из корпуса в котором помещают элементы передачи- зубчатые колеса, валы подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазки зацеплений или устройства для охлаждения. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1 – Кинематическая схема редуктора

1. Кинематический  расчет. Выбор электрического двигателя.
1. Определение коэффициента полезного действия передачи.

           

где

2. Определение требуемой мощности.

              

3. Выбор электрического двигателя.

Выбираю электрический двигатель 4А112МА6, P=3,0 кВт, S=4,7%.

4. Определение действительной частоты вращения двигателя.

           

        

5. Определение угловых скоростей.

            

 

            

 

6. Определение вращательных моментов.

           

   

          

   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Расчет  прямозубой цилиндрической передачи на прочность.
1. Выбор материала.

      Выбираю материал  колеса сталь 45 ГОСТ 1050-88, термообработка, улучшение, твердость  200 НВ. Материал шестерни сталь 45 ГОСТ 1050-88, термообработка, улучшение, твердость 230 НВ.

2. Определение допускаемых напряжений.

     

  

               

        

3. Определение межосевого расстояния.

         

    где - коэффициент ширины венца колеса,

        -коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца,

       

Принимаю   
 
 
 

4. Определение модуля в зацеплении.

         

    Принимаю  m=2 мм [2  с.36]

5. Определение суммарного числа зубьев и числа зубьев шестерни колеса.

               

    Принимаю 

  

Принимаю  =31

 

6. Определение фактического передаточного числа.

           

7. Определение делительных диаметров шестерни и колеса.

 

 
 

8. Определение фактического межосевого расстояния.

     

9. Определение диаметра вершин шестерни и колеса.

     

10. Определение ширины колеса.

     

11. Определение ширины шестерни.

     

12. Определение диаметра и ширины заготовки.

            

13. Определение окружной скорости зацепления.

               
 
 

14. Определение усилий зацепления.

         

15. Расчет передачи на контактную прочность.

   

    где, - коэффициент неравномерности динамической нагрузки,

    

Контактная  прочность зубьев обеспечена. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

16. Расчет  передачи на изгиб.

       

    где, - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зуба,

       - коэффициент неравномерности динамической нагрузки,

   - коэффициент формы зуба

       

 

Прочность зубьев на изгиб обеспечена. 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Ориентировочный расчет валов и  выбор подшипников.
1. Определение диаметров выходных концов валов

     

где - допускаемое напряжение при кручении,

           

    где -диаметр выходного конца двигателя,

              

Принимаю  мм  [2  с. 161]

Согласно  формуле (29)

          

Принимаю 

2. Предварительное конструирование валов редуктора.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1 – Эскиз вала

1. Диаметр вала под уплотнением 

        

2. Диаметр вала под подшипником .

        

3. Диаметр вала под колесом или шестерней .

       

3. Предварительный выбор подшипников качения.

    Выбираю тип подшипника 0, шариковый однорядный радиальный.

I ведущий

II ведомый 

Таблица 1- Размеры подшипников. 

Вал	, мм	Обозна- чение подшип- ников.	Размеры подшипников, мм						е	у
			d	D	B	T	C	C
Ведущий	30	306	30	72	19	-	28,1	14,6	-	-
Ведомый	35	207	35	72	17	-	25,5	13,7	-	-

 

4. Определение конструктивных размеров зубчатых колес.
1. Диаметр ступицы .

       

2. Длина ступицы

      

3. Толщина обода