- •«Электропривод общего назначения» Студент:
- •Задание Аннотация
- •Графическая часть
- •1. Назначение и краткое описание привода
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет
- •2.1 Определение требуемой мощности электродвигателя_и общего кпд привода
- •2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода
- •3. Расчет клиноременной передачи
- •4.1.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб
- •4.1.5 Определение внешнего окружного модуля
- •4.1.6 Проверка величины расчетного контактного напряжения
- •4.1.7 Проверка на пиковые нагрузки по контактным напряжениям
- •4.1.8 Проверка зубьев на выносливость при изгибе
- •4.1.9 Проверка зубьев на изгиб при кратковременных нагрузках
- •4.1.10 Определение геометрических параметров зубьев и сил в зацеплении
- •4. 2 Ориентировочный расчет валов редуктора
- •4.3. Определение конструктивных размеров зубчатых колес.
- •4.4. Определение основных размеров корпуса редуктора
- •4.5 Выбор подшипников, схемы их установки и способа смазки
- •4.5.1 Выбор типа и размеров подшипников
- •4.5.2 Выбор схемы установки подшипников
- •4.5.3 Выбор смазки подшипников и зацепления
- •4.6 Первый этап компоновки редуктора
- •4.7. Проверка долговечности подшипников
- •4.7. 1 Проверка долговечности подшипников ведущего вала.
- •3. 7. 2 Проверка долговечности подшипников ведомого вала
- •4.8 Проверка прочности шпоночных соединений.
- •4.9. Выбор уплотнений валов
- •4.10. Уточнённый расчёт валов.
- •4.10.1 Ведущий вал:
- •Сечение б-б.
- •Сечение в-в.
- •4.10.2 Ведомый вал:
- •Опасное сечение –в- в -участок вала под колесом, ослабленный шпоночной канавкой (см. Рис.13).
- •4.11 Выбор крышек подшипников.
- •4.12 Посадки основных деталей редуктора
- •4.13 Сборка редуктора
- •5. Правила безопасной эксплуатации привода
- •Библиографический список
4.5.3 Выбор смазки подшипников и зацепления
Выбор сорта масла зависит от окружной скорости и величины контактного напряжения в зацеплении. При v=1,57м/с и σн=837 МПа кинематическая вязкость равна 34мм2/с [1, табл.10,8]. Объем масла определяют из расчета (0,25…0,5) л/кВт. При передаваемой мощности 5,5 кВт количество масла- 1,5 литра. По найденному значению вязкости выбираем масло индустриальное И-30А ГОСТ20799-75 Для смазки подшипников применяем пластичную смазку. Один из подшипников ведущего вала значительно удален, что затрудняет применение жидких масел.
Этот объем масла должен помещаться внутри корпуса редуктора и определяется размерами: В х L х H.
где В – ширина внутренней части корпуса: В=180 мм;
L –длина внутренней части корпуса; L =190 мм;
H – высота уровня масла, заливаемого внутрь корпуса. H =45 мм.
В х L х H=0,18.0,19.0,045 =1,5л.
Уровень масла в редукторе контролируется жезловым маслоуказателем.
4.6 Первый этап компоновки редуктора
Первый этап компоновки редуктора проводят для определения положения зубчатых колес относительно опор для последующего расчета долговечности подшипников.
Последовательность выполнения компоновки:
1. Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо по параметрам, полученным при расчете.
2. Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса
А1 = 1,2б, где б = 10 мм - толщина стенки корпуса редуктора;
б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А=б;
3. Схематично изображаем подшипники ведущего и ведомого валов.
4.Измеряем расстояние до точек приложения к валам радиальных реакций. Положение этих точек определяется размером a1:
al = T/2 + (d + D)/6 · e, где Т, d, D, е - параметры подшипников.
Для роликоподшипников на валу шестерни и колеса:
а1= а2= мм,
5. После определения размеров гнезда подшипника устанавливаем зазор не менее, чем 10 мм между наружной поверхностью крышки и торцом шкива.
4.7. Проверка долговечности подшипников
Для проверки долговечности подшипников составляем пространственную схему сил в редукторе (рис.11).
Из предыдущих расчетов имеем : Ft1= 4090Н, Fг1= 557 Н и Fа1= 1380 Н.
Из первого этапа компоновки l1= 72мм. с1= 88мм. f1= 40 мм (см. рис.12).
Fв- нагрузка от ременной передачи; Fв=1268Н
Угол наклона ременной передачи равен 450., составляющие нагрузки:
Fвх= Fвcos 300=1268.0,707=896 Н
Fву= Fвsin 300=1268.0,707=896 Н
Рис.11 Пространственная схема сил в редукторе
4.7. 1 Проверка долговечности подшипников ведущего вала.
Составляем расчётную схему вала и определяем силы, нагружающие подшипники. Определяем реакции опор в плоскости XОZ :
Σ М (1 ) =0; -Fвх· l1+Ft1 (c1 + f1)-Rx2 .c1 =0
Rx2 = -Fвх· l1+Ft1 (c1 + f1) / c1=
Σ М ( 2 ) =0; -Fвх (l1 + c1) +Ft1. f1+Rx1 .c1 =0
Rxl = Fву (l1 + c1) -Ft1. f1/ c1=
Проверка: Rx1 +Rx2 - Fвх - Ft1 =0
В плоскости YОZ:
Σ М (1 ) =0; -Fву· l1+Fr1 (c1 + f1) -Fа1. (dm1 /2) -Rу2 c1=0:
Rу2= Fву· l1+Fr1 (c1 + f1) -Fа1. (dm1 /2) / c1=
= .
Σ М ( 2 ) =0; -Fву· (l1 + c1) +Fr1 · f1-Fа1. (dm1 /2) +Rу1 c1=0:
Rу1= Fву· (l1 + c1) -Fr1 · f1+Fа1. (dm1 /2) / c1=
= .
Рис.12 Расчётная схема ведущего вала
Суммарные радиальные реакции опор определяются по формулам:
Осевые реакции в подшипниках:
S1=0,83 е Rr1 =0,83.0,37. 2210=679Н
S2=0,83 е Rr2 =0,83.0,37. 5232=1611Н
е- параметр осевого нагружения; е=0,37;
Осевая нагрузка на подшипники с учетом осевых реакций и осевых сил в зацеплении (1, табл. 9.21):
S1 <S2, Fа1> S2 -S1, , тогда Fа1= S1=679 Н
Fа2= S1 +Fа1= 679+1380=2059 Н
Рассмотрим более нагруженный подшипник № 2:
Отношение Fа2/ Rr2 = 2059/5232=0,39> е, тогда осевую силу учитываем.
Х- коэффициент радиальной нагрузки; Х= 0,45
Y- коэффициент осевой нагрузки; У= 1,6
Эквивалентная нагрузка: PЭ = (X · v · Rr1 + Y · Fа1) · Kб · KT
v – коэффициент вращения кольца; при вращающемся внутреннем кольце подшипника v =1,0.
Kб - коэффициент безопасности ; для редукторов всех типов Kб=1,3 [1, табл. 9.19].
КT = температурный коэффициент. При температуре подшипника менее 100 С0 КT =1,0.
PЭ =(1. 0,45.5232+1,6.2059).1,3.1=7343Н.
Расчетная долговечность подшипника в часах:
Lh = 106(С/Рэ)3/60n1,
где n 1- частота вращения ведущего вала ;
С- динамическая грузоподъемность подшипника № 7210, Кн.
Полученная долговечность а больше требуемой по ГОСТ 16162-85, которая для зубчатых редукторов составляет 10000 часов, поэтому принятые подшипники № 7210 подходят для ведущего вала редуктора.