Цилиндрический червячный редуктор

Задание

Спроектировать привод к ленточному конвейеру по схеме 1. окружное усилие на барабане F= 5 кН, окружная скорость барабана V= 0,7 м/с, диаметр барабана D= 475 мм. Срок службы привода 5 лет.

Глава I

Кинематический расчет привода

Кинематический и энергетический расчет привода машины заключается в выборе кинематической схемы привода, подборе электродвигателя, определении угловых скоростей и крутящих моментов на валах.

Схема привода ленточного конвейера

Схема 1.

Определим требуемую мощность электродвигателя:

Р_э.тр=,

где h - общий КПД привода, Р_вых= - мощность на выходном валу.

Общий КПД привода определяется, как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи:

.

Для данного редуктора , где  - КПД зубчатой передачи цилиндрической,  - КПД цепной передачи,  - КПД соединительной муфты,  - КПД пары подшипников,  - КПД червячной передачи.

Имеем

;

Р_э.тр= Вт.

На основе требуемой мощности по каталогу выбираем электродвигатель с номинальной мощностью

Р_э³Р_э.тр,

Р_э=5,5 кВт, выбранный двигатель 112М4, для которого n_ном=1445 об/мин, n_синх=1500 об/мин.

Определяем требуемую частоту вращения вала на входе в исполнительный механизм:

n_вых= об/мин,

U_тр.ред=

Определяем передаточное отношение привода согласно заданной схемы с учетом требований стандартов:

U_зцп=2; U_цп=2,1.

U_чп=.

С учетом рекомендуемых значений передаточных чисел округляем U_чп до стандартного:

Определим фактическое значение передаточного числа привода:

Разница между требуемой и фактической скоростями вращения входного вала в исполнительный механизм не должна превышать 3%:

Dw=´100%£3%,

что равнозначно

DU=´100%£3%

DU=´100%=2,27 %.

Определим крутящие моменты на валах привода и угловые скорости их вращения:

(1/с);(Нм);

(1/с);

(Нм);

(1/с);

(Нм);

(1/с);

(Нм);

Глава II

Расчет зубчатых зацеплений

Расчет зубчатой передачи цилиндрической

Исходные данные: U=2; M₂=66 Hм; ₂=75,5 1/c; L_h=21900ч.

1. Выбор материала.[1,стр. 9-10]

Колесо: сталь 40ХН; термообработка - улучшение, НВ 269…302; _т=750МПа.

Шестерня: сталь 40ХН; термообработка - улучшение и закалка ТВЧ, HRC 48…53, _т=750МПа.

2. Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба.[1,стр. 10-11]

_H=K_HL_H0; _F=K_FL_F0; K_HL=; K_FL=;

для колеса

=; HB_ср=0,5(269+302)=285; ;

для шестерни

; HRC_ср=0,5(48+53)=50,5; ;

Коэффициенты долговечности:

==0,54; ==0,41; ==0,61; ==0,5;

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба, соответствующие числу циклов и :

для колеса

; ;

для шестерни

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба с учетом времени работы передачи:

для колеса

для шестерни

3. Межосевое расстояние.[1,стр. 11-13]

- для прямозубых колес;

    

=120 мм – по стандарту.

4. Предварительные размеры колеса.[1,стр. 13]

Делительный диаметр

 

ширина

5. Модуль передачи.

6. Суммарное число и угол наклона зубьев.[1,стр. 13-14]

;

7. Число зубьев колеса и шестерни.[1,стр. 14]

8. Фактическое передаточное число.[1,стр. 14]

  что в пределах нормы.

9. Диаметры колес.[1,стр. 14]

Делительные диаметры:  

Диаметры окружностей вершин  и впадин  зубьев: