Расчет конического редуктора

Содержание                                                         стр.

1.Введение

2.Задача 1

   Задача 2

  Задача 3

  Задача 4

  Задача 5

  Задача 6

  Задача 7

  Задача 8

  Задача 9

  Задача 10

  Задача 12

  Задача 13

3.Литература

4.Приложение:

сборочный чертёж-А1;

чертежи деталей-А3-2шт.;

спецификация-А4-

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

     Изм.

 Лист

№  Докум.

Подп

Дата

      Разраб.

Конический редуктор.

Пояснительная записка.

Лит.

 Лист.

Листов

  Пров.

У

1

Гр.126-ТМ-3

Н. Контр.

 Утв. 

Введение.

Редуктором называется механическая передача, выполненная в виде самостоятельного агрегата. Судя по переводу с латинского, редуктор должен понижать частоту вращения, подаваемую на его входной (ведущий) вал, одновременно повышая вращающий момент на выходном (ведомом) валу.

Однако, если ведомый вал  редуктора сделать ведущим, а  ведущий — ведомым, получается агрегат, называемый мультипликатором, который повышает подаваемую на ведущий вал частоту вращения, понижая при этом вращающий момент.

Внешне редуктор и мультипликатор не отличаются друг от друга, но редукторы  применяются гораздо чаще, так  как двигатели, приводящие входной  вал в движение, имеют обычно частоту  вращения, существенно превышающую  необходимую для приводимого  рабочего органа той или иной машины. Поэтому во всех случаях будем  использовать термин «редуктор», имея в виду и мультипликатор.

Редукторы состоят из закрытых механических передач, установленных в герметичном корпусе со своей системой смазки, ее контроля, возможно охлаждения, вентиляции и т.д. Разновидностей редукторов очень много, чаще всего — это зубчатые и червячные редукторы, которые имеют преимущественное применение. Планетарные и волновые редукторы находят все большее распространение в технике. Соединение редукторов с двигателем и рабочей машиной осуществляется с помощью различных муфт, ременных и цепных передач.

Следует заметить, что широко применяются редукторы, выполненные  в одном агрегате с электромотором, — мотор-редукторы. Мотор-редукторы имеют меньшие габаритно-массовые показатели и большую экономичность по сравнению с тихоходными высокомоментными электродвигателями с равным вращающим моментом на выходе и системами, состоящими из отдельного электродвигателя, соединенного с редуктором муфтой или механической открытой передачей.

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

2

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

              Редукторы классифицируют по типам, типоразмерам и исполнениям. Тип редуктора определяется по виду применяемых передач, порядку их размещения от входного вала к выходному, по числу ступеней, расположению оси выходного вала.

В зависимости от применяемых  передач редукторы обозначаются русскими буквами: Ц — цилиндрические; К — конические; Ц — червячные; Г — глобоидные; П — планетарные; В — волновые; КЦ — коническо-цилиндрические; ЧЦ — червячно-цилиндрические; ЦЧ — цилиндрическо-червячные.

В зависимости от числа ступеней редукторы делятся на одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые. Если число одинаковых передач (например, цилиндрических или червячных) две и более, то в обозначении редуктора после буквы ставят соответствующую цифру.

Широкие редукторы обозначают буквой Ш, узкие — У, соосные —  С; в мотор-редукторах к обозначению  впереди добавляют букву М (например, МП — мотор-редуктор планетарный).

В зависимости от расположения оси выходного вала в пространстве бывают редукторы горизонтальные, вертикальные, универсальные Наиболее распространены горизонтальные редукторы, поэтому они особого обозначения не имеют. Если все валы редуктора расположены вертикально, то добавляется индекс В. Если ось тихоходного вала вертикальна, добавляют индекс Т,

если быстроходного —  Б.

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

3

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

4

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

Задача 1

Разработка кинематографической  схемы машинного агрегата

Цель: 1. Изучить и вычертить  схему машинного агрегата

                       2.Проанализировать назначение и  конструкцию элементов 

приводного устройства;

Выбрать место установки  машинного агрегата

3. Определить ресурс приводного  устройства

1.2 Условие эксплуатации  машинного агрегата

Ременная передача

Ременная передача

Клиновидным ремнем

Подшипники  скольжения и

Качения (упорные)

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

5

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

Муфта без уточнения типа

Муфта цепная

Неподвижное звено

Передача пластинчатой

цепью.

Вал, ось, стержень

Двигатель

1.3 Срок службы приводного  привода

Срок службы (ресурс) L_h,ч, определить по ф-ле:

L_h= 365 L_r t_c L_c= 365*4*8*2= 23360 ч.

где L_r - срок службы привода, лет;

t_c - продолжительность смены, ч;

L_c- число смен;

Из полученного значения L_h следует вычислить примерно 10…25% часов

( в зависимости от характера  производства) на профилактику,

текущий ремонт, нерабочие  дни.

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

6

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

Принимаем время простоя  машинного агрегата

15% ресурса, тогда:

L_h= 23360*0,85 = 19856 ч.

Рабочий ресурс привода принимаем

L_h=20*10³ ч.

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

7

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

Задача 2.

Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.

Цель: 1. Определить номинальную  мощность и номинальную частоту

вращения двигателя.

     2. Определить  передаточное число привода и  его ступеней.

       3. Рассчитать  силовые и кинематические параметры  привода.

1. Определение номинальной мощности и номинальной

частоты вращения.

Мощность двигателя зависит  от требуемой мощности работы машины, а его       частота  вращения - от частоты вращения приводного вала рабочей машины

1. Определить требуемую мощность рабочей машины Р_рм. кВт:

P_pm=F*V

F- тяговая сила

V- линейная скорость

P_pm= 2,5*0,65= 1,6 kBm

     2. Определить общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

= 0,95*0,92*0,98*0,99²*0,98= 0,82

  3.Определить требуемую  мощность двигателя Р_дв, кВт.

Р_дв=Р_пм/η=1,6/0,82=1,95 кВт.

4.Определить номинальную мощность двигателя Р_ном , кВт.

Р_ном≥ Р_дв

2,2≥ 1,95

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

8

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

5.Выбрать тип двигателя.

Выбор оптимального типа двигателя  зависит от типов передач,

входящих в привод, кинематических характеристик работы машины и    производится после определения передаточного числа приводов и его ступеней.

По таблице К9 выбираем двигатель  серии 4А с номинальной 

мощностью. Р_ном=2,2 кВт применив для расчета 4 варианта типа двигателя.

2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней.

вращения Передаточное число  привода и определяется отношением номинальной частоты двигателя  n_ном к частоте вращения приводного вала рабочей машины n_pm  при номинальной нагрузке и равно произведению передаточных чисел закрытой u_зп и открыт u_оп передач:

u=n_ном/n_рм= u_зп u_оп

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

9

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

1. Определить частоту  вращения приводного вала рабочей  машины n_pм , об/мин.

Для роликового конвейера:

V=пDn_рм/60*1000 , отсюда n_рм=60*1000V/пD

                  где V- скорость тягового органа, м/с

                 D-ø ролика , мм

n_рм=60*1000*0,65/3,14*85=146 об/мин.

2. Определить передаточное  число привода для всех приемлемых  вариантов типа двигателя при  заданной номинальной мощность. Р_ном:

I вариант: u₁=n_ном1/n_рм =2850/146 =19,5

II вариант: u₂=n_ном2/n_рм =1425/146 =9,7

III вариант: u₃=n_ном3/n_рм =950/146 =6,5

IV вариант: u₄=n_ном4/n_рм =700/146 =4,7

3. Определить передаточные  числа ступеней привода

    (передаточное  число редуктора пост. U_зп= 4,5):

I вариант: u_оп1=u₁/u_зп=19,5/4,5= 4,3                                   

II вариант: u_оп2=u₂/u_зп=9,7/4,5=2,1

III вариант: u_оп3=u₃/u_зп=6,5/4,5=1,4

IV вариант: u_оп4=u₄/u_зп=4,7/4,5=1,04

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

10

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

                 Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к выводу:

а) первый вариант( u=19,5; n_ном=2850 об/мин)

затрудняет реализацию принятой схемы одноступенчатого привода  посредством конического редуктора  и цепной передачи из-за большого передаточного  числа u всего привода;

б)  четвертый вариант (u= 4,7; n_ном= 700 об/мин) не рекомендуется для приводов общего назначения, т.к двигатель весьма металлоемкий;

в) в третьем варианте (u=6,5; n_ном=950 об/мин) получилось маленькое значение передаточного числа цепной передачи увеличение которой за счет уменьшения передаточного числа редуктора нежелательно;

г) из  рассмотренных четырех  вариантов предпочтителен второй (u=9,7; n_ном= 1425 об/мин) , здесь передаточное число цепной передачи можно уменьшить за счет допускаемого отклонения скорости ведущего вала редуктора и таким образом получить среднее приемлемое значение;

Для того чтобы габариты передач не были чрезмерно большими, нужно придерживаться некоторых  средних значений U_зп и U_оп по возможности не доводя их до наибольших допускаемых лишь в отдельных случаях.

4. Определить максимально  допускаемое отклонение частоты  вращения приводного вала раб.  Машины ∆n_рн , об/мин.

∆n_рм=   =  =5,84 об/мин.

где V %- допускаемое отклонение скорости приводного вала работающей машины.

5. Определить допускаемую  частоту вращающегося приводного  вала работающей машины с учетом  отклонения[n_рм], об/мин.

6. Определить фактическое  передаточное число привода u_ф:

u_ф=n_ном / [n_рм] = 1425/151,84= 9,38

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

11

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата