Запрещается выполнение каких – либо работ на не отключенном или находящемся под давлением оборудовании

12 Запрещается выполнение каких – либо работ на не отключенном или находящемся под давлением оборудовании.

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 может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ремённую передачу.

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

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колёса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазки зацеплений и подшипников (например, в корпусе редуктора может быть помещён шестеренчатый масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редукторы проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организованно серийное производство редукторов.

Конические редукторы применяются для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются под некоторым углом, как правило, равным 90˚.

Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и сборке. Для нарезания зубьев конических колёс требуются специальные станки и инструменты, а при сборке редуктора необходимо обеспечить совпадение вершин конусов.

Несмотря на указанные недостатки, конические редукторы применяют широко, так как условия компоновки приводов машин и механизмов часто вынуждают располагать валы под углом друг к другу.

Максимальное передаточное число для редукторов с коническими колёсами i = 6,3; но для прямозубых колёс передаточное число i ≤ 3,0.

Передачи, включающие зубчатые колёса с перемещающимися осями, называют планетарными. Планетарные зубчатые редукторы по сравнению с простыми зубчатыми редукторами отличаются большей компактностью при одинаковых передаточных отношениях и вращающихся моментах на выходных валах. Это стало возможным благодаря особой конструкции планетарных передач.

Волновая передача состоит из трёх основных звеньев: неподвижного жёсткого колеса с внутренними зубьями, гибкого колеса, представляющего собой упругий тонкостенный стакан, основание которого соединено с ведомым валом, и генератора волн, деформирующего в радиальном направлении гибкое колесо. На обоих колёсах нарезаны зубья с одинаковым модулем, число же зубьев неодинаково – у гибкого колеса число зубьев на два меньше, чем у жёсткого. Разность чисел зубьев волновой передачи характеризует число волн деформации гибкого колеса. Наибольшее распространение получили передачи с числом волн w=2. В свободном состоянии (без генератора) колёса находятся в концентричном положении с равномерном зазором между зубьями жёсткого и гибкого колёс. Установленный внутри гибкого колеса генератор деформирует гибкое колесо в радиальном направлении, придавая ему эллипсообразную форму.

При этом по большой оси эллипса зубья зацепляются на полную рабочую высоту, а по малой оси - между вершинами зубьев образуется радиальный зазор. В процессе вращения генератора форма гибкого колеса остаётся близкой к описанной. Разновидность волновых редукторов определяется главным образом конструкции генератора и гибкого колеса.

Червячные редукторы применяются для передачи движения между перекрещивающимися валами.

Червячные редукторы характеризуются следующими особенностями:

1)         в результате больших сил, возникающих в зацеплении, опоры червяка воспринимают весьма значительные осевые нагрузки;

2)         вследствие большого трения в зацеплении работа редуктора сопровождается значительным нагревом. Для лучшего охлаждения корпуса приходится изготавливать его с рёбрами или применять принудительный обдув картера, а иногда и более сложные системы охлаждения;

3)         сборку червяка с колесом практически осуществляют путём их сближения в радиальном направлении. Для обеспечения сборки редуктора с неразъёмным корпусом подшипники червячного колеса часто устанавливают в крышках;

4)         В процессе сборки регулируют вначале подшипники, а затем осевое положение червячного колеса;

5)         В процессе работы под нагрузкой колесо должно сохранять осевое положение, поэтому в силовых передачах вал колеса устанавливают на достаточно жёстких конических подшипниках, хотя осевые нагрузки на них относительно малы и по расчёту на ресурс можно было применять радиальные однорядные шарикоподшипники.

Мотор-редукторы. Этот тип привода представляет собой отдельный агрегат, состоящий из электродвигателя, к фланцу статора которого прикрепляют зубчатый или червячный редуктор.

Мотор-редукторы обладают рядом преимуществ:

Меньшие габариты и масса на единици передаваемого момента;

Возможность достижения большей, чем в других приводах, точности расположения вала электродвигателя относительно вала редуктора, что обеспечивает нормальную работу зацеплений и подшипников, уменьшение общего количества деталей привода, технологичность и возможность широкой унификации их, удобство монтажа на машинах, а также отсутствие снаружи быстровращающихся деталей.

Цилиндрические зубчатые редукторы. В зависимости от расположения зубьев на ободе колёс различают передачи: Прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми зубьями.

В зависимости от формы профиля зуба передачи бывают: эвольвентные, с зацеплением Новикова, циклоидальные. В современном машиностроении широко применяется эвольвентное зацепление.

В зависимости от взаимного расположения колёс зубчатой передачи, различают передачи внешнего и внутреннего зацепления.

Цилиндрическая прямозубая передача. В прямозубой передаче зубья входят в зацепление сразу по всей длине. Из-за неточности изготовления передачи и её износа процесс выхода одной пары зубьев из зацепления и начало зацепления другой пары сопровождается ударами и шумом, сила которых возрастает с увеличением окружной скорости колёс. Прямозубые передачи применяют при невысоких и средних окружных скоростях; в частности, открытые передачи, как правило, делают прямозубыми.

Шевронное колесо представляет собой сдвоенное косозубое колесо, выполненное как одно целое. Вследствие разного направления зубьев на полушевронах осевые силы взаимно уравновешиваются на колесе и на подшипники не передаются. Это обстоятельство позволяет принимать у шевронных колес угол наклона зуба ˚, что повышает прочность зубьев и плавность передачи.

Шевронные зубчатые колёса изготовляют с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента (червячной фрезы) или без дорожки (нарезаются долбяком или гребёнкой со специальной заточкой).

Недостатком шевронных колёс является большая стоимость их изготовления. Применяются в мощных быстроходных закрытых передачах.

Цилиндрическая косозубая передача. Цилиндрические колёса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре, называют винтовыми или чаще косозубыми. В отличие от прямозубой, в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, что значительно снижает шум и дополнительные динамические нагрузки. Чем больше угол наклона линии зуба, тем выше плавность зацепления. У пары сопряжённых косозубых колёс внешнем зацеплением углы равны по величине, но противоположны по направлению. Одно колесо левое, другое – правое.

Косозубая передача применяется в ответственных механизмах при средних и высоких скоростях.

Выбор электродвигателя

Определяем требуемую мощность электродвигателя.

Определение общий КПД установки (Таблица 1.1, стр. 5 [1])

,

Принимаем: h_м=0,97 - КПД пары зубчатых колёс

h_з.п=0,99 - Две пары подшипников качения

h_п.п.=0,97 - КПД привода

h_ц.п.=0,98 - КПД учитывающей потери мощности на ведомом валу

,

Выбираем электродвигатель трёхфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин.

4А132S2У3 с параметрами Р_дв=5,5 кВт и скольжением S=3.3% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения n=967 об/мин, а угловая скорость:

рад/с

Определяем общее передаточное число привода:

Разбиваем общее передаточное число общей закрытой передачи от 2 до 7. Принимаем u_p= 5

Определяем передаточное число открытой передачи:

Определяем вращающие моменты:

- на валу шестерни:

∙10³ Н∙мм

- на валу колеса:

∙10³ Н∙мм

Расчет передачи

Выбираем материалы со средними механическими характеристиками по таблице 3.3[1]: для шестерни 40ХН ГОСТ 4543-71, термообработка – улучшение, твёрдость НВ 302; для колеса - сталь 40ХН ГОСТ 4543-71, термообработка – улучшение, но твёрдость на 30 единиц выше – НВ 269.

Допускаемые контактные напряжения

где s_{н limb} – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

К_HL– коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимаем К_HL=1;

[S]_H=1,15 – коэффициент безопасности;

Для косозубых колёс расчётное допускаемое напряжение определяется по формуле:

Для шестерни:

МПа

Для колеса:

МПа

Тогда расчётное контактное напряжение:

МПа

Требуемое условие:

525МПа691МПа – выполнено.

Коэффициент нагрузки , несмотря на симметричное расположение колес относительно опор, примем выше для этого случая, так как со стороны клиноременной передачи действуют силы, вызывающие дополнительную деформацию ведомого вала и ухудшающие контакт зубьев. Принимаем предварительно по табл. 3.1[1], как в случае несимметричного расположения колес, значение =1,25.

Принимаем коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию

.

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активной поверхности зубьев (по формуле (3.8) [1]).

Здесь принято . Ближайшее стандартное значение . Нормальный модуль зацепления

; принимаем .

Принимаем предварительно угол наклона зубьев . Определим число зубьев шестерни и колеса:

; принимаем

тогда .

Уточненное значение угла наклона зубьев по формуле (3.16)[1]

;

˚

Основные размеры шестерни и колеса:

диаметры делительные:

- шестерни ;

- колеса .

Заключение

На отчет о производственной технологической практики по цеху 5-А ПБА НАК «Азот» студента Новомосковского политехнического колледжа группы М-031 Скотникова Ф.В.

Отчет выполнен в объеме_____страниц. Все разделы отчета оформлены в соответствии с требованиями ЕСКД, также следует отметить, что раздел отчета «Общая часть» содержит сведения о входных продуктах с указанием требуемых ГОСТов и ТУ. Он содержит полные ответы на вопросы индивидуального задания.

Отчет заслуживает общей оценки – « _________________ »

Механик цеха 5-А_____________________________(А.И. Бобров)