Редуктор конический (Reduktor)

Посмотреть архив целиком


I. Кинематический расчет и выбор электродвигателя.

М = 450 Н · м, Wк = 6 рад/с.

Общий КПД:

Вал А: .

Р = М · W = 6 · 450 = 2700 (Вт)

Требуемая мощность электродвигателя:

Выбираем электродвигатель с частотой вращения 1000 об/мин 4А112МА6У с параметрами Рдв = 3 кВт и скольжением 4,7 %.

Номинальная частота вращения:

nдв = 1000 – 47 = 953 об/мин.

.

Общее передаточное отношение привода:

Частные передаточные числа можно принять для редуктора Uр = 3,98, тогда для цепной передачи

Частота вращения и угловые скорости валов редуктора:


Вал

Р (кВт)

W (рад/с)

n (об/мин)

М (Н · м)

В

3000

99,7

953

30

С

2900

25

239

120

А

2700

6

57,3

450


Вал В:

n1 = nдв = 953 об/мин

W1 = Wдв = 99,7 рад/сек.

Вал С:

Вал А:



ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ



nк = 57,3 об/мин

Wк = 6 рад/с

Вращающие моменты на валу шестерни:

на валу колеса:

Т2 = Т1 · U1 = 30 · 3,98 = 120 Н · м = 120 · 103 Н · мм







































ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ



II. Расчет зубчатых колес редуктора

Для шестерни примем сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 270; для колеса сталь 40Х улучшенной твердостью НВ 245.

Допускаемое контактные напряжения:





Здесь принято для колеса δH lim b= 2HB+70=2·245+70=560 MПа.

При длительной эксплуатации коэффициент долговечности КHL=1.

Коэффициент безопасности примем [SH]=1,15.

Коэффициент K при консольном расположении шестерни 1,35, коэффициент ширины венца по отношению к внешнему конусному расстоянию ψ=0,285.

Внешний делительный диаметр колеса:

в этой формуле для прямозубых передач Кd = 99; передаточное число u=up=3,98

Принимаем по ГОСТ 1289-76 ближайшее стандартное значение de2=1000 мм.

Примем число зубьев шестерни Z2=Z; U=253,98=99,5

Примем Z2 = 100. Тогда





Отклонение от заданного , что меньше установленных ГОСТ 12289-76, 3%.

Внешний окружной модуль




Уточняем значение:

de2 = me Z2 = 10 100 = 1000 мм


Отклонение от заданного значения составляет что допустимо, т.к. менее допустимых 2%.


ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ


Углы делительных конусов:



Ctg 1 = U = 3,98; 1 = 14054|

2 = 900 - 1 = 900 - 14054| = 75046|

Внешнее конусное расстояние Re и длина зуба b;



b = ΨbReRe = 0,285 515 = 146,7 мм

Принимаем b =147 мм

Внешний делительный диаметр шестерни

de1 = me Z1 = 10 25 = 250 мм

Средний делительный диаметр шестерни

d1 = 2(Re - 0,5b) sin = 2(515 – 0,5 147) sin 14054| = 883 0,2571 = 227 мм

Внешние диаметры шестерни и колеса (по вершинам зубьев)

dae1 = de1 + 2me cos 1 = 250 + 2 10 cos 14054| = 264 мм

dae2 = de2 + 2m cos 2 = 1000 + 2 10 cos 75046| = 1000 20 0,26 = 1020,26 мм.

Средний окружной модуль





Коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру




Средняя окружная скорость колес:





Для проверки контактных напряжений определяем коэффициент нагрузки:

KH = K K KHU

При Ψbd = 0,6, консольном расположении колес и твердости HB350 коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба, КНβ = 1,23.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между прямыми зубьями, КНα = 1,05.

Коэффициент учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, для прямозубых колес при U 5 м/с. КHU = 1,05

КН = 1,23 · 1,0 · 1,05 = 1,3

Проверяем контактное напряжение:


ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ



Силы в зацеплении:


окружная



радиальная для шестерни, равная осевой для колеса,

Fr1 = Fa2 = Ft · tg α · cos δ1 = 263 · tg 20 · cos 14054| = 0,97 · 263 · 0,36 = 92

осевая для шестерни, равная радиальной для колеса,

Fa1 = Fr2 = Ft · tg α · sin δ1 = 263 · tg 20 · sin 14054| = 263 · 0,36 · 0,24 = 23

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:




Коэффициент нагрузки КF = K · KFU

При Ψbd = 0,65, консольном расположении колес, валах на рожковых подшипниках и твердости НВ 350 значения К = 1,38

При твердости НВ 350, скорости U = 4,35 м/с и седьмой степени точности КFU =1,45

KF = 1,38 · 1,45 = 2


Для шестерни



Для колеса


При этом YF1 = 3,15

Допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба.




Для стали 40Х улучшенной при твердости НВ < 350 δ0 F lim b = 1,8 НВ

Для шестерни δ0 F lim b1 = 1,8 · 270 = 490 МПа;

для колеса δ0 F lim b2 = 1,8 · 245 =440 МПа.

Коэффициент запаса прочности [SF] = [SF]| ; [SF]| = 1,75; для поковок и штамповок [SF]|| = 1. Отсюда [SF] = 1,75 · 1 = 1,75.

Допускаемые напряжения при расчете зубьев на выносливость:


для шестерни


для колеса




ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ



Для шестерни отношение


для колеса


Проверим зуб колеса:





































ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ







III. Предварительный расчет валов редуктора.

Расчет редуктора выполним на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

ведущего ТК1 = Т1 = 30 · 103 Н·мм;

ведомого ТК2 = ТК1 · U = 120 · 103 Н·мм

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении [τK] = 25 МПа





Диаметр под подшипником принимаем dn1 = 20 мм; диаметр под шестерней dk1 = 28 мм.

Ведомый вал:

Диаметр выходного конца вала db2 определяем при меньшем [τk] = 20 МПа, чем учитываем влияние изгиба от натяжения цепи:






Принимаем диаметр под подшипниками dn2 = 35 мм; под зубчатым колесом dk2 = 40 мм.




















ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ





IV. Конструктивные размеры шестерни и колеса.

Длина посадочного участка lcm b = 147 мм; принимаем lcm = 150 мм.

Колесо.

Коническое зубчатое колесо кованное.

Его размеры: dae2 = 1020,26 мм, b2 = 147.

Диаметр ступицы dcm ≈ 1,6 · dk1 = 1,6 · 40 ≈ 65 мм;

длинна ступицы lcm = (1,2 ÷ 1,5) · dk2 = (1,2 ÷ 1,5) · 40 = 48 ÷ 60;

принимаем lcm = 55 мм.

Толщина обода δо = (3 ÷ 4) · m = (3 ÷ 4) · 9 = 27 ÷ 36; принимаем δо = 30 мм.

Толщина диска С = (0,1 ÷ 0,17) · Re = (0,1 ÷ 0,17) · 515 = 51,5 ÷ 875,5; принимаем С = 465 мм.



































ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ




V. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

Толщина стенок корпуса и крышки.

δ = 0,05 · Re + 1 = 0,05 · 515 + 1 = 26,7 мм; принимаем δ = 27 мм.

δ = 0,04 · Re + 1 = 0,04 · 515 + 1 = 21,6 мм; принимаем δ = 22 мм.

Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки:

b = 1,5 · δ = 1,5 · 27 = 40 мм;

b1 = 1,5 · δ1 = 1,5 · 22 = 33 мм;

нижнего пояса корпуса:

p = 23,5 · δ = 2,





































ТМ-1201


КП-ТМ-351-ПЗ

ЛИСТ







Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.