Кинематический расчет мотор-редуктора
Ознакомление со структурой и основными функциями редуктора. Характеристика главных особенностей фланцевого электродвигателя. Определение числа циклов нагружения шестерни и колеса. Расчет коэффициента долговечности по изгибным напряжениям для зубьев.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.10.2016 |
| Размер файла | 566,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Кинематический расчет мотор-редуктора
Редуктор - механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и предназначенный для передачи вращения вала от двигателя к валу рабочей машины. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение 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 степеней (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.). Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Выбирается фланцевый электродвигатель.
Электрический двигатель - это устройство, основной задачей которого является преобразование электрической энергии в механическую энергию. Используя приложение 15.1 из учебного пособия [3], выбирается электродвигатель марки А112М8КУЗ с номинальной мощностью N1=0,38 кВт и частотой вращения n1=1000мин-1.4.
Определяется угловая скорость ведущего (входного) вала
рад/с.
где частота вращения входного вала выбранного электродвигателя.
Определяется частота вращения ведомого (выходного) вала:
мин-1,
где u - передаточное отношение.
Определяется угловая скорость ведомого вала:
рад/мин.
Определяется крутящий момент соответственно на ведущем и ведомом валах:
,
где N1 - мощность выбранного электродвигателя.
Определяется КПД мотор-редуктора:
,
,
где - соответственно КПД зубчатой передачи и подшипникового узла.
2. Расчет прямозубой передачи
Зубчатые передачи используют в большинстве машин и приборов для передачи и преобразования движения в широком диапазоне мощностей (до 150 тыс. кВт) и скоростей (до 200м/с). Передачи имеют высокие технико-экономические показатели: высокую надежность работы и КПД (до 0,98% для одной пары колес ступени); простоту технического обслуживания и компактность (малую массу).
Недостатки передач обусловлены сравнительно высокой трудоемкостью изготовления колес, возможностью появления шума в процессе работы и т.д.
Процесс передачи движения с помощью зубьев принято называть зубчатым зацеплением.
Выбор материала прямозубой передачи
Выбираем сталь 35ХМ, назначаем термообработку для колеса
,
Число циклов нагружения шестерни и колеса
,
,
Коэффициент долговечности по контактным напряжениям шестерни и колеса
,
,
,
,
,
,
где - коэффициент эквивалентности по контактным напряжениям; и - базовые числа циклов контактных напряжений соответственно для шестерни и колеса; - предельное значение коэффициента долговечности: = 2,6 - для зубьев с однородной структурой материала (улучшение). Для длительно работающих передач можно принимать .
Коэффициент долговечности по изгибным напряжениям для зубьев
Для шестерни:
,
,
Для колеса:
,
,
где - коэффициент эквивалентности по изгибу; - базовое число циклов изгибной выносливости зуба, - предельное значение коэффициента долговечности: для зубьев с однородной структурой материала, Для длительно работающих передач можно принимать . редуктор фланцевый электродвигатель шестерня
Допускаемые контактные напряжения
;
;
;
,
где - предел контактной выносливости материала,
=1,1- коэффициент безопасности по контактным напряжениям,
МПа;
,
.
Допускаемое напряжение изгиба
,
,
,
,
где - предел выносливости при изгибе,
=1,75- коэффициент безопасности по изгибу.
Предварительное значение межосевого расстояния
,
;
где =270 - вспомогательный коэффициент (для прямозубых),
u - передаточное отношение,
- коэффициент ширины зуба колеса,
- расчетный момент на выходном валу,
- крутящий момент на валу колеса,
- коэффициент нагрузки (первоначально принимается ).
Ширина колеса и шестерни
мм;
мм;
Окружная скорость и степень точности передачи по ГОСТ 1643-81
;
Степень точности = 9.
Коэффициент нагрузки
,
,
где - коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки между зубьями в зависимости от типа, точности передачи и окружной скорости;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца; - динамический коэффициент.
Расчет вторично межосевого расстояния
,
,
Модуль зацепления
,
Суммарное число зубьев
,
где - угол наклона линии зуба для косозубых колес;
- соответственно число зубьев шестерни и колеса.
Числа зубьев шестерни и колеса
,
,
,
- расчетное передаточное отношение.
Расхождение передаточного отношения с заданным
,
Значение межосевого расстояния
,
Геометрические размеры зацепления
Делительные диаметры шестерни и колеса:
,
,
,
Диаметр окружностей вершин зубьев:
,
,
(коэффициенты смещения исходного контура)
Диаметр окружностей впадин зубьев:
,
,
,
Высота головки зуба:
,
Высота ножки зуба:
,
Силы, действующие в зацеплении
,
,
,
,
Проверка полученных геометрических размеров зацепления на контактную прочность
По контактным напряжениям:
,
,
,
где - допускаемое контактное напряжение материала колеса.
По максимальным допускаемым контактным напряжениям:
,
.
Значения изгибных напряжений по условию прочности:
,
,
,
,
,
где - коэффициент формы зуба, определяемый по числу зубьев колеса,
- число зубьев косозубых колес,
- коэффициент наклона зуба.
3. Расчет валов
Валы - детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин. Валы вращаются в подшипниках. Так как передача крутящих моментов связана с возникновением сил, например, сил на зубьях колес, сил напряжения ремней и т.д., валы подвержены действию не только крутящих моментов, но также поперечных сил и изгибающих моментов.
Оси предназначены для поддержания вращающихся деталей и в отли-чие от валов не передают полезного крутящего момента. Опорные части валов называют цапфами или шейками.
Форма вала по длине определяется распределением нагрузки и, условиями технологии изготовления и сборки. Эпюры изгибающих моментов по длине валов, как правило, непостоянны.
Крутящий момент обычно передается по всей длине вала. Поэтому по условию прочности допустимо и целесообразно конструировать валы пере-менного сечения, приближающиеся к форме тел равного сопротивления. Практически валы выполняют ступенчатыми. Эта форма удобна в изготовлении и сборке; уступы валов могут воспринимать большие осевые силы. Желательно, чтобы каждая насаживаемая на вал неразъёмная деталь свободно (без натяга) проходила по валу до своей посадочной поверхности во избежание повреждения поверхностей.
Выбор материала
,
Ориентировочный расчет валов
Диаметр вала определяют по крутящему моменту:
,
,
,
,
,
,
мм;
мм;
мм;
мм;
.
Эпюры изгибающих моментов
,
,
,
,
,
RA и RB - реакции в опорных подшипниках.
Суммарные реакции опор A и B
,
,
Моменты в опасном сечении вала
,
,
где .
Приведенный момент в опасном сечении
,
,
где - крутящий момент на валу,
- коэффициент приведения крутящего момента к изгибу.
Изгибающий момент в опасном сечении
,
Диаметр вала в опасном сечении (под колесом)
мм;
где - расчетный диаметр вала под колесом;
- напряжение изгиба.
Принципиальные особенности компоновки мотор-редуктора
При конструировании мотор-редуктора любого типа прежде всего рассматривают вопросы его ремонтопригодности, назначают разъемную линию и, исходя из этого, выполняют дальнейшую его компоновку.
Корпус мотор-редуктора вычерчивают с учетом фланцевого присоединения электродвигателя. Геометрические размеры корпуса определяются следующим способами:
1. Толщина стенки корпуса
,
мм
2. Толщина крышки корпуса
,
3. Диаметр бобышки под крышку подшипника (входного, выходного валов):
,
где диаметр наружного кольца подщипника;
4. Диаметр болтов для крышки корпуса:
,
где момент на выходном валу;
5. Диаметр фундаментальных болтов [4]:
мм
6. Диаметр болтов для крепления крышек подшипников:
,
7. Толщина фланца корпуса
,
8. Толщина фланца крышки
,
9. Ширина фланца по разъему
.
Электродвигатель - 4А112М8КУЗ
Номинальная мощность: N1=0,38 кВт,
Частота вращения: n1=750 мин-1,
Передаточное отношение: u=4,5;
Наработка редуктора: Ln=73000 ч;
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Перспективы развития проектирования отечественных и зарубежных мотор-редукторов. Выбор трехмерной модели электродвигателя из базы данных t-flex. Расчет зубьев на контактную прочность и определение ширины колеса и шестерни. Расчет валов мотор-редуктора.
курсовая работа [7,4 M], добавлен 23.03.2018Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет зубчатых колес, валов на кручение по допускаемым напряжениям. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипника. Компоновка и сборка редуктора.
курсовая работа [44,1 K], добавлен 26.03.2010Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет клиноременной передачи привода, зубчатых колес редуктора, валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников.
курсовая работа [505,0 K], добавлен 11.11.2008Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Предварительный расчет валов редуктора. Конструкция ведущего вала. Размеры шестерни, колеса, корпуса редуктора. Расчет клиноременной передачи. Компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников.
курсовая работа [705,8 K], добавлен 13.01.2014Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Определение допускаемых контактных напряжений. Проектный расчет зубьев на прочность. Предварительный расчет валов редуктора. Определение конструктивных размеров шестерни, колеса и корпуса редуктора.
курсовая работа [291,4 K], добавлен 24.07.2011Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес и валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Расчет цепной передачи, компоновка редуктора. Проверка долговечности и прочности подшипника.
курсовая работа [136,1 K], добавлен 31.05.2010Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет, расчет клиноременной передачи, зубчатых колес редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Этапы компоновки редуктора. Проверка долговечности подшипников. Уточненный расчет валов.
курсовая работа [616,5 K], добавлен 29.09.2010Выбор конструкции редуктора. Данные для проектирования. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений.
курсовая работа [675,6 K], добавлен 03.05.2009Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Расчет клиноременной передачи. Этапы компоновки редуктора. Проверка долговечности подшипников. Посадки зубчатого колеса и звездочки.
курсовая работа [298,5 K], добавлен 22.08.2013Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчёт привода. Расчёт зубчатых колёс редуктора. Проектировочный расчёт валов редуктора. Расчет и подбор муфт. Размеры шестерни и колеса. Проверка долговечности подшипников. Смазка и смазочные устройства.
дипломная работа [462,4 K], добавлен 10.10.2014Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Проверка долговечности подшипника, прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.12.2012Описание проектируемого редуктора. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипника и шпоночных соединений. Уточненный расчет валов. Расчет цепной передачи.
курсовая работа [764,0 K], добавлен 01.10.2014Характеристика мотор-редуктора - электродвигателя и редуктора, соединенных в агрегат. Разработка конструкции и выпуска конструкторской документации. Расчет валов, подбор соединительной муфты, выбор подшипников, конструирование червячного колеса и корпуса.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 01.04.2011Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес редуктора. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Проверка долговечности подшипников ведущего вала. Уточненный расчет ведущего вала.
курсовая работа [287,9 K], добавлен 24.08.2012Кинематический расчет электродвигателя. Расчет зубчатых колес и валов редуктора, параметров открытой передачи. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений. Выбор и анализ посадок.
курсовая работа [555,8 K], добавлен 16.02.2016Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Эскизная компоновка редуктора. Выбор масла.
курсовая работа [144,3 K], добавлен 21.07.2008Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес, валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса и крышки. Проверка долговечности подшипников. Уточненный расчет валов. Выбор сорта масла. Посадки деталей редуктора.
курсовая работа [458,5 K], добавлен 18.01.2008Выбор электродвигателя, расчет передаточного числа привода и его разбивка. Поверочный расчет зубьев колеса на выносливость по контактным напряжениям, подшипников на долговечность по динамической грузоподъемности. Определение реакций и моментов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 01.02.2011Определение мощности электродвигателя, кинематический расчет привода. Проектировочный расчет цилиндрической зубчатой передачи. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Эскизная компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников качения.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.07.2012Проектирование привода для ленточного транспортера. Кинематический расчет и выбор электродвигателя. Расчет зубчатых колес редуктора, валов и выбор подшипников. Конструктивные размеры шестерни и колеса корпуса редуктора. Этапы компоновки, сборка редуктора.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 29.01.2010
