1.Задание на проектирование Вариант №1.
Рассчитать и спроектировать одноступенчатый вертикальный цилиндрический косозубый редуктор и рассчитать зубчато открытую передачу.
1-электродвигатель; 2-открытая пара; 3-цилиндрический редуктор; 4-цепной транспортёр.
Рисунок 1 - Схема привода
Исходные данные:
1)Тип редуктора (схема №1).
2)Мощность
на выходном валу
=
2,5 кВт.
3)Частота
вращения на выходном валу
=20
об/мин.
2. Введение
Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей народного хозяйства, т.к. основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения.
Для повышения эксплуатационных и качественных показателей продукции необходимо совершенствование и развитие конструкций современных машин.
Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключённых в отдельный закрытый корпус. Служит для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаются элементы передачи – зубчатые колёса, валы, подшипники и т.д.
Редуктор проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Проектируемый редуктор – цилиндрический, косозубый одноступенчатый с вертикальным расположением валов редуктора в пространстве. Двигатель соединен с редуктором при помощи муфты. Для соединения выходного вала редуктора с рабочим шнека-смесителя предусмотрена цепная передача.
3. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчёты привода
3.1Определяем общий КПД привода.
=
∙
∙
или
=
∙
∙
∙
Согласно таблице №29 (методическое указание к выполнению курсового проекта по дисциплине “техническая механика”)
=0,95
КПД открытой зубчатой передачи;
=0,99
КПД пары подшипников;
=
;
=0,90 – КПД цепной открытой передачи;
=0,97∙
∙0,95
∙ 0,90=0,804.
3.2 Определяем мощность на валах привода.
3.2.1.Определяем требуемую мощность вала двигателя.
=
=2,5
0,804=3,1
кВт.
По приложению 1 выбираем по требуемой мощности электродвигатель 3-х фазный, коротко замкнутый в серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения:
Электродвигатель
112MB6
с номинальной мощностью
=4,0
кВт, n1
= 950 об/мин.
3.2.2.Определяем требуемую мощность ведущего вала редуктора.
=
∙
=3,1
∙ 0,95 ∙ 0,99=2,9 кВт.
3.2.3.Определяем требуемую мощность ведомого вала редуктора.
=
∙
∙
=2,9
0,97=2,8 кВт.
3.2.4.Определяем требуемую мощность выходного вала.
= 2,5 кВт – по условию.
3.3. Общее передаточное отношение привода.
u=
n1
=
∙
∙
u= n1 =950 20=48;
По таблице №30(методическое указание к выполнению курсового проекта по дисциплине “техническая механика”)
Принимаем передаточное число редуктора: =4;
Принимаем
передаточное число цепной передачи:
=4;
= u ∙ =48 16=3- передаточное отношение зубчато открытой передачи.
3.4.Определяем частоту вращения валов.
3.4.1. Частота вращения вала электродвигателя:
n1 = 950 об/мин- по условию.
3.4.2. Частота вращения ведущего вала редуктора:
n2=
=950
3=316,7
об/мин.
3.4.3.Частота вращения ведомого вала редуктора:
n3=
=316,7
4=79,2
об/мин.
3.4.4. Частота вращения выходного вала:
=20 об/мин- по условию.
3.5.Угловые скорости вращения валов.
3.5.1. Угловая скорость ведущего вала электродвигателя:
ω1=
30=3,14
∙
950
30=99,4
рад/с.
3.5.2. Угловая скорость ведущего вала редуктора:
ω2=
=99,4
3=33,1
рад/с.
3.5.3. Угловая скорость ведомого вала редуктора:
ω3=
=33,1
4=8,3
рад/с.
3.5.4. Угловая скорость выходного вала:
ω4=
=8,3
4=2,1
рад/с.
3.6. Вращающие моменты.
3.6.1. Вращающий момент на валу электродвигателя:
T1=
=3,1
∙
99,4=
Н∙м;
3.6.2. Вращающий момент на ведущем валу редуктора:
T2=
T1
∙
=31,2
∙
0,95 ∙ 0,99 ∙ 3=88
Н∙м;
3.6.3. Вращающий момент на ведомом валу редуктора:
T3=
T2
∙
∙
=88
∙ 0,99 ∙ 0,97 ∙ 4=338 Н∙м;
3.6.4. Вращающий момент на выходном валу:
T4=
T3
∙
∙
=338
0,99
0,90
4=1204,6
Н∙м;
Результаты расчета сводим в таблицу 1.
Таблица 1 - КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЁТЫ ПРИВОДА
-
Вал
P,кВт
T,Н∙м
n,об/мин
ω, рад/с
u
I
3,1
31,2
950
99,4
48
II
2,9
88
316,7
33,1
3
III
2,8
338
79,2
8,3
4
IV
2,5
1204,6
20
2,1
4