123828 (Проектирование горизонтального цилиндрического редуктора)

Проектирование горизонтального цилиндрического редуктора

Введение

В данной работе проектируется горизонтальный цилиндрический редуктор. Закрытая передача косозубая, зубья у колеса наклонены вправо. Открытая передача – клиноременная, ведомый шкив расположен на быстроходном валу и закреплен на нем стопорной многолапчатой шайбой и круглой шлицевой гайкой. Передача вращающего момента на тихоходном валу происходит за счет упругой муфты с торообразной оболочкой. В редукторе находится две пары шариковых однорядных подшипников, установленных по схеме враспор. На обоих валах крышки подшипников (глухая и с жировыми канавками) врезные. Крышка корпуса крепится к основанию с помощью болтов. Подшипники смазываются пластичными материалами. С внутренней стороны подшипниковых узлов полости подшипников закрываются уплотнительными шайбами. Смазывание зацепления осуществляется жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием). Масло заливают в редуктор через люк, который закрывается крышкой, а сливают – через специальное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Для отслеживания уровня масла к корпусу прикреплен круглый маслоуказатель. Предварительная сборка корпуса осуществляется с помощью штифтов. Для обеспечения разъединения крышки и основания, склеенных уплотняющим покрытием, при разборке применяем отжимные винты, которые ставим в двух противоположных местах крышки корпуса.

1. Кинематическая схема привода

двигатель клиноременная передача цилиндрический редуктор упругая муфта с торообразной оболочкой ведущая звездочка конвейера тяговая цепь	Исходные данные: Тяговая сила цепи Скорость тяговой цепи Шаг тяговой цепи Число зубьев звездочки Срок службы привода лет
Валы: В1 – двигателя, В2 – быстроходный редуктора, В3. тихоходный редуктора, В4 – рабочей машины (тяговой цепи)

2. Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода

2.1 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения – от частоты вращения приводного вала рабочей машины.

Исходные данные:

– тяговая сила цепи конвейера,

– скорость цепи конвейера.

1. Определяем требуемую мощность конвейера:

1. Определяем КПД привода:

где – КПД закрытой передачи (цилиндрический редуктор),

– КПД открытой передачи (клиноременная передача),

– КПД муфты,

– КПД подшипников качения (по кинематической схеме в редукторе две пары подшипников),

– КПД подшипников скольжения (по схеме на приводном валу конвейера одна пара подшипников).

1. Находим требуемую мощность двигателя:

.

Из условия по таблице диапазонов мощностей трехфазных асинхронных двигателей серии 4А (А.Е. Шейнблит «Курсовое проектирование деталей машин», таблица 2.1, стр. 41) выбираем ближайшее к требуемой мощности двигателя значение номинальной мощности .

1. По значению номинальной мощности выбираем четыре варианта типа двигателя серии А4:

Вариант	Тип двигателя	Номинальная мощность	Частота вращения, об/мин
			синхронная	При номинальном режиме
1	4АМ112МАУ3	2,2	750	700
2	4АМ100L6У3	2,2	1000	950
3	4АМ90L4У3	2,2	1500	1425
4	4АМ80В2У3	2,2	3000	2850

2.2 Определение передаточного числа привода

Исходные данные:

– скорость тяговой цепи конвейера,

– число зубьев звездочки,

– шаг тяговой цепи.

1. Определяем частоту вращения приводного вала конвейера:

– диаметр барабана,

.

2. Находим передаточное число привода для каждого варианта:

,

, , , .

1. Передаточное число привода .

Рекомендуемые значения передаточных чисел для открытой ременной и закрытой цилиндрической зубчатой передач соответственно:

, .

Следовательно, передаточное число привода .

В этот промежуток попадают передаточные числа для первого и второго вариантов двигателя. Из двух вариантов выбираем второй ( , ), так как первый вариант ( ; ) не рекомендуется для приводов общего назначения.

Выбрали двигатель 4АМ100L6У3

1. Производим разбивку передаточного числа привода: ,

2.3 Кинематический и силовой расчет привода

Индексом Б обозначены параметры быстроходного вала, Т – тихоходного, дв – двигателя, вых – конвейера.

1. Кинематические характеристики:

Частоты вращения:

,

,

,

.

Угловые скорости:

,

,

,

.

1. Силовые характеристики:

Мощности:

,

,

,

.

Вращающие моменты:

,

,

,

.

Тип двигателя 4АМ100L6 У3 ;
Параметр	Передача		Параметр		Вал
	закрытая цилиндр. зубчатая	открытая ременная			двигателя	редуктора		тяговой цепи
						быстроходный	тихоходный
Передаточное число	5,0	3,68		Расчетная мощность Р, кВт		1,69	1,64	1,59	1,54
				Угловая скорость		99,48	27,03	5,41	5,41
КПД	0,97	0,97		Частота вращения п, об/мин		950	258,15	51,63	51,63
				Вращающий момент Т,		16,98	60,91	293,96	285,2

3. Расчет и конструирование открытой клиноременной передачи

3.1 Проектный расчет клиноременной передачи

Данные, необходимые при расчете:

– передаточное число ременной передачи;

– номинальная мощность двигателя.

1. По номограмме выбираем нормальное сечение ремня А, так как , .

2. Определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива , так как .

3. В целях повышения срока службы ремней применим ведущий шкив с расчетным диаметром на порядок выше, чем .

4. Определяем диаметр ведомого шкива:

,

где – коэффициент скольжения.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного: .

1. Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение от заданного :

.

.

1. Определим ориентировочное межосевое расстояние:

,

где – высота сечения для клинового ремня нормального сечения А.

1. Находим расчетную длину ремня:

Предварительный расчет показал, что для обеспечения угла обхвата ремнем ведущего шкива необходимо взять , а не , которое, которое ближе к полученному значению .

1. Уточним значение межосевого расстояния по стандартной длине:

.

1. Определяем угол обхвата ремнем ведущего шкива:

,

при этом выполнено условие .

1. Находим скорость ремня:

,

где – частота вращения ведущего шкива,

– допускаемая скорость ремня;

1. Определяем частоту пробегов ремня:

,

где – допускаемая частота пробегов ремня.

1. В зависимости от типа ремня, его сечения, скорости , м/с, и диаметра ведущего шкива , мм, выбираем интерполированием (А.Е. Шейнблит «Курсовое проектирование деталей машин», таблица 5.5, стр. 89) допускаемую приведенную мощность, передаваемую одним клиновым ремнем: .

Для дальнейших расчетов выбираем поправочные коэффициенты:

– коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы (при нагрузке с умеренными колебаниями с учетом двухсменной работы);

– коэффициент угла обхвата на меньшем шкиве;

– коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня к базовой , ;

– коэффициент числа ремней в комплексе клиноременной передачи (при ожидаемом числе ремней ).

Определяем допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнем: