Конструктивные особенности и вычерчивание редуктора

Содержание                                   C.

Введение	3
1 Кинематическая схема и исходные данные	4
2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет	5
3 Механические свойства материалов и расчет допустимых напряжений	8
4 Расчет передач с определением общих размеров	11
5 Предварительный расчет валов	33
6 Конструктивные размеры шестерней и колес	36
7 Конструктивные размеры корпуса редуктора	38
8 Первый этап компоновки	39
9 Проверка долговечности подшипников	41
10 Второй этап компоновки	61
11 Подбор и проверочный расчет шпонок	63
12 Уточненный расчет валов	67
13 Вычерчивание редуктора     14 Выбор посадок зубчатых колес, подшипников,                       крышек, муфт и других деталей	62 71

15 Выбор сорта масла и определение системы смазывания  72 зацеплений и подшипников                                   

            16 Сборка редуктора                                          73

Литература                                                                74

Введение

Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, 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 корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

К конструктивной особиности редуктора относится конструкция корпуса, состоящая из трех частей, две из которых по вертикальной плоскости соединены болтами, а к ним присоединена нижняя часть.

     Каждая часть корпуса относительно другой фиксируется цилиндрическими или коническими штифтами, что обеспечивает точность и неизменяемость расточки отверстий под подшипники, и сохранность их осей при разборке редуктора. Одна вертикальная часть корпуса имеет фланец с отверстиями под болты для крепления к механизму.

     Технологически выполнить корпус из трех частей сложнее, но в этом случае достигается более надежная масло проницаемость, так как горизонтальная плоскость разъема корпуса находится выше уровня масла в картере редуктора.

1 Кинематическая схема и исходные данные

1.1 Кинематическая схема редуктора

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема редуктора

1.2 Исходные данные

Вращающий момент на тихоходном валу Т_Т = 600 Н × м

Частота вращения входного вала п₁ = 1000 об/мин

          Передаточные числа зацепленний принимаем в соответствии

   ([1], табл. 2 с.142):

        номинальное-50;

        для первого зацепления-4,455;

        для второго зацепления-3,33;

        для третьего зацепления-3,33;

        фактическое-49,49.

2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет

2.1 Выбор электродвигателя

2.1.1 Определяем суммарный коэффициент полезного действия редуктора:

                                                       (2.1)

где h₁ – коэффициент полезного действия зубчатой передачи в закрытом корпусе, h₁ = 0,98;

     h₂ – потери на трение в опорах каждого вала, h₂ = 0,99

2.1.2 Вычисляем вращающий момент на входном валу:

                                                           (2.2)

где Т₂ – вращающий момент на ведомом валу, Т₂ = 600 Н × м;

     и – общее передаточное число редуктора, U =49,49

2.1.3 Определяем угловую скорость вращения входного вала:

                                                        (2.3)

где п₁ – частота вращения входного вала, п₁ = 1000 об/мин

2.1.4 Находим мощность, передаваемую входным валом:

                                Р_К=Т₁×w₁                       (2.4)

Р_К = 12,124 × 104,67 = 1268,9 (Вт) =1,27(кВт)

2.1.5 Определяем потребную мощность электродвигателя

                                                      (2.5)

2.1.6 В таблице П.1 ([2], с. 390) по требуемой мощности
Р_ТР=1,403 кВт с учетом возможностей привода, выбираем электродвигатель закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 90L6, с параметрами Р_ДВ = 1,5 кВт и скольжением s = 6,4% (ГОСТ 19523-81)

2.2 Кинематический расчет

2.2.1 Номинальная частота вращения входного вала:

                               п_ДВ=п –s                        (2.6)

где п – частота вращения вала электродвигателя, п = 1000 об/мин;

    s – скольжение, s = 6,4%

п_ДВ = 1000 – 64 = 936 (об/мин)

2.2.2 Номинальная угловая скорость:

                                                  (2.7)

2.2.3 Определяем частоту вращения ведомого вала редуктора:

                                                      (2.8)

Таблица 1.1– Частоты вращения и угловые скорости

валов редуктора

Вал А	п1 = пДВ = 936 об/мин	w1 = wДВ = 98 рад/с
Вал В
Вал С
Вал D

 2.2.4 Принимаем вращающий момент на тихоходном валу 4:

Т_Т=600(Нм)

 2.2.5 Определяем вращающий момент на промежуточном валу 3:

                                (2.9)            

    2.2.6 Определяем вращающий момент на промежуточном валу 2:

                                                (2.10)

2.2.7 Определяем вращающий момент на быстроходном валу:

Т_б=12,14(Нм)

 

3 Механические свойства материалов и расчет допустимых напряжений

3.1 Выбираем марки материалов колес и шестерен:

Так как в задании необходимо приблизится к реальному редуктору ВК-350, следовательно, материалы для шестернь и зубчатых колес выбираем различные.  

                 3.1.1 Для шестерни первой ступени выбираем сталь 45, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 230; для колеса выбираем - сталь 45, термическая обработка - улучшение, но твердость на 30 единиц ниже для последующей приработки зацепления ([2], табл. 3.3, с. 34-35, табл. 3.9, с. 44-45).

         3.1.2 Для шестерни второй ступени выбираем сталь 40ХН, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 280; для колеса выбираем сталь 40ХН, термическая обработка - улучшение, но твердость на 30 единиц меньше для последующей приработки зацепления ([2], табл. 3.3, с. 34-35, табл. 3.9, с. 44-45).