Горизонтальный цилиндрический одноступенчатый редуктор

ВАЛ.cdw

HB 137-145 кроме мест указанных особо
Неуказанные предельные отклонения размера H14
Острые углы и кромки притупить

КОЛЕСО.cdw

Направление линии зуба
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Радиусы скругления 2
Острые кромки притупить
Неуказанные предельные отклонения размеров
Остальных +(-)t2 по ГОСТ 25670-83

Тех хар ки.cdw

Технические характеристики
Передаточное число 2
Вращающий момент на тихоходном валу Т = 95
Частота вращения тихоходного вала n = 300 обмин
Межосевое расстояние a = 100 мм
Модуль зацепления нормальный m = 1
Число зубьев шестерни Z1 = 38
Число зубьев колеса Z2 = 95
Технические требования
Все необработанные поверхности корпуса редуктора грунтовать
красить масляной краской
(Наружные поверхности - в серый цвет
внутренние - в красный.
В собранном корпусе редуктора зазор между плоскостями разъема не должен превышать 0
Плоскости разъема покрыть герметиком
После сборки редуктор обкатать без нагрузки в течение 4 часов.
Горизонтальный цилиндрический
одноступенчатый редуктор

Чертеж.cdw

Горизонтальный цилиндрический
одноступенчатый редуктор

Расчет горизонтального одноступенчатого цилиндрического редуктора.docx

РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА
Редуктор (от лат. reductor — отводящий назад приводящий обратно) механизм входящий в приводы машин и служащий для снижения угловых скоростей ведомого вала с целью повышения крутящих моментов. В Р. применяют зубчатые передачи цепные передачи червячные передачи а также используют их в различных сочетаниях — червячные и зубчатые цепные и зубчатые и т. п. Существуют комбинированные приводы в которых Р. компонуют с вариатором. Р. используют в транспортных грузоподъёмных обрабатывающих и др. машинах.
Назначение редуктора
Уменьшение скорости вращения электродвигателя до необходимой в исполнительном механизме.
Увеличение крутящего момента.
I.Предварительный расчет тихоходного вала
Для валов редуктора общего назначения применяют углеродистые стали обыкновенного качества марок Ст3 Ст4. Углеродистые конструкционные стали марок Сталь25 Сталь30 Сталь35 без термообработки. Валы которым предъявлены повышенные требования по несущей способности и долговечности изготавливаются из улучшенных среднеуглеродистых или легированных сталей марок Сталь40 Сталь45 40Х 40ХН и др. Ответственные тяжело нагруженные валы изготавливают из легированных сталей марок 40ХН 40ХН2МА 30ХГТ и др.В нашем примере в качестве применения вала выбираем материал из группы углеродистых конструкционных сталей марки Ст30.
Выбор материала вала:
Углеродистая конструкционная сталь марки Ст30
Механические характеристики:
- Предел текучести = 300 МПа
- Предел прочности = 550 МПа
- Предел выносливости при изгибе = 250 МПа
- Предел выносливости при кручении = 125 МПа
Проектирование тихоходного вала
Рисунок 1 – Эскиз вала с обозначенными диаметрами
Диаметр фундаментального болта -(болты которые прикручивают основание корпуса к раме):
Диаметр подшипникового болта -(болты которые скрепляют две части корпуса там где расположен подшипниковый узел):
Фланцевый болт (болт который скрепляют корпус сбоку):
Болты крышек подшипников:
Ширина литья в районе подшипникового узла ():
Толщина литья крышек:
Определение минимального диаметра вала
Т.к. конструкция вала на данном этапе неизвестна то предварительно определяем минимальный диаметр из расчета только на кручение
M2=T2 – крутящий момент на валу редуктора
– (12÷35) МПа – условное допускаемое напряжение при кручении.
Ст. ряд : 10; 105; 11; 115; 12 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 67; 70; 75; 80 и т.д.
В соответствии с рядом стандартных значений принимаем диаметр выходного конца вала равный 30 мм.
Определение диаметров и длины участков ступенчатого тихоходного вала:
- Диаметр вала под полумуфту: ;
- Диаметр вала под подшипники: ;
- Диаметр вала под зубчатое колесо: ;
- Диаметр бурта: ; (бурт – участок вала для фиксации детали)
- Длина участка под полумуфту:
-Длина участка под подшипники: Принимаем подшипник 210
-Длина участка под зубчатое колесо: мм;
-Длина участка с диаметром :
= 10 мм – зазор между крышкой подшипника и торцом полумуфты
Н – ширина крышки подшипника
- Длина участка под бурт и стопорное колесо:
Составление расчетной схемы вала:
1 Расчет действующих сил:
– диаметр делительной окружности колеса (подставляем в метрах)
α = 20 º - угол зацепления
- Сила Q от действия муфты:
2 Расчет участков вала:
Точка А – центр левого подшипника
Точка В – центр правого подшипника
Точка D – центр шпоночного паза
Точка С – центр шпоночного паза под зубчатое колесо
3 Построение эпюры изгибающего момента в вертикальной плоскости:
Определим опасные реакции в вертикальной плоскости из уравнения равновесия:
Проверяем правильность определенных реакций:
Определим изгибающие моменты на участках вала:
4 Построение эпюры изгибающего момента в горизонтальной плоскости:
Определим опасные реакции в горизонтальной плоскости из уравнения равновесия:
5 Построение эпюры изгибающего момента от силы Q:
Определим опасные реакции от силы Q:
Определим изгибающие моменты по участкам вала от силы Q:
6 Построение суммарной эпюры изгибающего момента:
7 Построение эпюры крутящего момента:
II.Расчет вала на усталостную прочность в опасном сечении:
Определение опасного сечения
У нас имеются два опасных сечения в точке С и в точке Е. Точку С мы не рассматриваем т.к. зубчатое колесо сидит с натягом. Точка Е расположена от точки С приблизительно на расстоянии . В сечении Е-Е на валу расположена канавка с галтелью. В точке Е будет такой же максимальный момент как и в точке С.
Нахождение крутящего изгибающего момента в опасном сечении Е-Е:
Из подобия треугольников:
Проверочный расчет на прочность вала в сечении Е-Е:
1 Определение нормального амплитудного напряжения:
u – нормальное изгибающее напряжение
Wu – момент сопротивления изгибу поперечного сечения
d – диаметр в сечении Е-Е в мм
2 Определение нормального касательного напряжения:
m – среднее касательное напряжение
Wk – момент сопротивления кручению
3 Определение коэффициента запаса прочности вала по нормальным и касательным напряжениям:
4 Расчет общего коэффициента запаса прочности по нормальному и касательному напряжению:
Выбор манжетного уплотнения
Манжетное уплотнение – резиновые кольца с пружиной армированной алюминием нужны для того чтобы не вытекало масло из редуктора и не попадала грязь.
Манжетное уплотнение плотно прилегает к валу т.к. вал вращается а манжета плотно закреплена в корпусе то место на валу под манжету обрабатывают специальным образом закаляют ТВЧ и полируют.
Манжета резиновая армированная для вала (ГОСТ 8752-79) размеры
Выбор электродвигателя. Расчет кинематических и энергосиловых параметров привода.
Мощность на исполнительном механизме
Скорость вращения на исполнительном механизме
Расчет общего КПД привода
- подшипниковая пара
- зубчатое зацепление
- передача винт-гайка
Потребная мощность электродвигателя
Выбор электродвигателя по номинальной мощности. Выбор частоты вращения.
кВт 3.15кВт – перегрузка
Расчет частоты вращения валов
Между валом электродвигателя и входным валом редуктора расположена муфта МУВП. Муфты не влияют на частоту вращения валов.
Расчет мощности на валах
Крутящие моменты на валах редуктора
Проверка правильности подбора электродвигателя
Расчеты выполнены верно. Марка электродвигателя 112МВ8700.