Привод электродвигателя


Составляем табличный ответ*, мм:

Таблица 6

Проверочный расчет

Проверочный расчет

Параметр

Допускаемые значения

Расчетные значения

Примечание (отклонения)

Контактные напряжения Н, Н/мм2

514,3

474,99

недогрузка

Напряжение изгиба, Н/мм2

F1

294,07

84,03

недогрузка

F2

255,96

112,56

недогрузка

4.6. Определение сил в зацеплении


Таблица 7 Значения сил

Силы в зацеплении

Значение силы, Н

на шестерне

на колесе

Окружная

Ft1 = Ft2 = 4787

Радиальная

Fr1 = Fr2 = 1220

Осевая

Fa1 = Fa2 = 1742,7

Fa2 = Ft2tg =1742,7

4.7. Определение консольных сил


В проектируемых приводах конструируются открытые зубчатые цилиндрические и конические передачи с прямыми зубьями, а также ременные и цепные передачи, определяющие консольную нагрузку на выходные концы валов. Кроме того, консольная нагрузка вызывается муфтами, соединяющими двигатель с редуктором или редуктор с рабочей машиной.

Значения консольных сил приведены в табл. 8

Таблица 8

Значения консольных сил

Вид открытой передачи

Характер

силы

Значение силы,Н

На шестерне

На колесе

Цилиндрическая прямозубая

Окружная

Ft1 = Ft2 = 105556

Радиальная

Fr1 = Fr2 =

Клиноременная

Радиальная


Таблица 9

Табичный расчёт к задаче

Проектный расчет

Параметр

значение

Параметр

Значение

Межосевое расстояние, aW

230

Угол наклона зубьев

13,717

Модуль зацепления m

5

Ширина зубчатого венца:

шестерни b1

колеса b2

77

74

Диаметр делительной окружности:

шестерни d

колеса d2

143.8

329.4

Число зубьев:

шестерни z1

колеса z2

26

64

Диаметр окружности вершин:

шестерни da1

колеса da2

143.8

339.4

Вид зубьев

наклонные

Диаметр

впадин зубьев:

шестерни df1

колеса df2

121.8

317.4


5. Предварительный расчет валов и выбор стандартных изделий (подшипники, крышки, уплотнения).


Валы предназначены для установки на них вращающихся деталей и передачи крутящего момента.

Конструкции валов в основном определяются деталями, которые на них размещаются, расположением и конструкцией подшипниковых узлов, видом уплотнений и техническими требованиями.

Валы воспринимают напряжения, которые меняются циклично от совместного действия кручения и изгиба. На первоначальном этапе проектирования вала известен только крутящий момент, а изгибающий момент не может быть определен, т.к. неизвестно расстояние между опорами и действующими силами. Поэтому при проектировочном расчете вала определяется его диаметр по напряжению кручения, а влияние изгиба учитывается понижением допускаемого напряжения кручения.

5.1. Определение геометрических параметров ступеней валов


Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.


Входной вал

Рис. 3

Определяем расчетные ориентировочные геометрические размеры каждой ступени вала, мм.


Участок I – выходной конец вала для установки шкива ременной передачи. Диаметр выходного конца вала определяется по формуле:


где – крутящий момент на рассматриваемом валу, Нм;

– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, для выходных концов вала принимаются равными МПа;



Участок II – участок для установки уплотнения; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:



Участок III – участок для установки подшипников; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:



С учетом полученного диаметра выбираем подшипники по ГОСТ 333–79 (подшипники роликовые конические однорядные) [3].

Обе опоры вала выполняют на подшипниках 7212 ГОСТ 333–79.

Таблица 10

Подшипники, устанавливаемые на входном валу.

Обозначение

Основные размеры

Грузоподъемность, кН

Фактор нагрузки

d, мм

D, мм

Y

b, мм

с, мм

α°

Cr

C0r

Y

7212

60

110

1.547

23

19

2.5

72,9

58,4

1.710

Участок IV – участок для установки колеса. Диаметр определяется по формуле:


Со стороны выходного конца вала ставится торцовая крышка с отверстием для манжетного уплотнения, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].

С другой стороны ставится торцовая глухая крышка, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].


5.2. Вал колеса (выходной вал)


Выходной вал

Рис. 4


Участок I – выходной конец вала для установки шестерни зубчатой передачи. Диаметр выходного конца вала определяется по формуле:

где – крутящий момент на рассматриваемом валу, Нм;

– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, для выходных концов вала принимаются равными МПа;


Участок II – участок для установки уплотнения; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:

Для защиты подшипников от внешней среды и удержания смазки в опорных узлах ставится манжетное уплотнение, выбранное в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 8752–79 [5].


Участок III – участок для установки подшипников; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:

С учетом полученного диаметра выбираем подшипники по ГОСТ 333–79 (подшипники роликовые конические однорядные) [3].

Обе опоры вала выполняют на подшипниках 7315 ГОСТ 333–79.


Таблица 11

Подшипники, устанавливаемые на выходном валу.

Обозначение

Основные размеры

Грузоподъемность, кН

Фактор нагрузки

d, мм

D, мм

T, мм

b, мм

с, мм

Α°

Cr

C0r

Y

7315

75

130

24

23

19

12

97,6

84,5

1.547

Со стороны выходного конца вала ставится торцовая крышка с отверстием для манжетного уплотнения, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].

С другой стороны ставится торцовая глухая крышка, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].


Участок IV – участок для установки колеса. Диаметр определяется по формуле:



где – крутящий момент на рассматриваемом валу, Нм;

– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, в местах посадки колес принимаются равными МПа;

5.3. Предварительный выбор подшипников качения


Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки.

Выбираем подшипники для валов [1, с.111]. На тихоходном и быстроходном валах устанавливаем подшипники типа радиальные конические однорядные. Схема установки – с одной фиксирующей опорой. Серия средняя. По величине диаметров d2 и d4 выбираем подшипники [1, с.410]:

для быстроходного вала 7212;

для тихоходного вала 7215.



6. Расчет основных элементов корпуса

Корпус редуктора предназначен для размещения в нем деталей передачи, восприятия усилий, возникающих при работе, а также для предохранения деталей передачи от повреждений и загрязнений.

Редукторы общего назначения для удобства сборки и разборки конструируют разъемными. Плоскость разъему проходит, как правило, через оси валов параллельно плоскости основания. В этом случае каждый вал редуктора со всеми расположенными на нем деталями представляет собой самостоятельную сборочную единицу, которую собирают и контролируют заранее независимо от других валов и затем монтируют в корпусе.

Габариты и форма редуктора определяются числом и размерами зубчатых колес, заключенных в корпус, положением плоскости разъема и расположением валов.

В крышке корпуса для заливки масла, контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации предусматривают смотровое окно. Оно располагается в местах, удобных для осмотра зацепления. Размеры окна должны обеспечивать хороший обзор зацепления. Форма отверстий может быть прямоугольной, круглой или овальной.

В нижней части основания корпуса предусматривают маслосливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой, и отверстие для установки маслоуказателя.

Для подъема и транспортировки редуктора предусматривают крючья, проушины или рым-болты.


  1. Толщина стенок одноступенчатого червячного редуктора определяется по формуле:

где – толщина стенок основания редуктора, мм;

– толщина стенок крышки редуктора, мм;

– межосевое расстояние, мм;

  1. Глубина корпуса редуктора дожна обеспечивать необходимый обьём заливаемого масла V=(0.4-0.8) литр/КВт(картерная смазка)

H=230 мм


  1. Размеры сопряжений выбираются в зависимости от толщины стенок [1]:

  1. расстояние от стенки –

  2. расстояние от фланца –

  3. радиус закругления –


    1. Диаметры болтов:

  1. фундаментных:

  1. соединяющих крышку корпуса с основанием редуктора:

    1. у подшипников

    1. прочих


      1. крепящих крышку подшипников к корпусу, определяются исходя из размеров крышки [1]

      1. крепящих смотровую крышку


    1. Количество фундаментных болтов определяется по формуле:

где M и N – размеры основания корпуса,


    1. Размеры элементов фланцев определяются в зависимости от диаметра болтов:


Таблица 12

Размеры элементов фланцев.