Задание на проектирование. 
 

        1). Электродвигатель.

       I). Вал.

       2). Ремённая передача.

       II). Вал.

       3). Муфта. 

       4). Редуктор.

       5). Муфта.

       III). Вал.

       6). Исполнительный  механизм 
 
 
 
 
 

Исходные  данные: 

1.  Мощность   9 кВт
2. Частота вращения 160 об/мин
3. Режим работы тяжёлый
4. Периодичность включения 30 %
5. Срок службы 5 лет
6. Коэффициент использования передачи:

      а). в течении суток 0,5

      б). в течении года 0,5

7.   Реверсивность реверсивный

8.   Тип  передачи ремённая,

      цилиндрическая

      прямозубая. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Содержание

Введение 2

  1. Кинематические  и энергетические параметры. 3 

1.1. Подбор электродвигателя. 3 

1.2. Общее передаточное  отношение и передаточное отношение  ступеней. 3 

1.3. Частоты вращения  валов. 3

1 4. Мощности, передаваемые  валами. 4

1.5. Крутящие моменты, передаваемые валами. 4

2. Расчет цилиндрической  зубчатой передачи. 7

2.1. Выбор материалов  и определение допускаемых напряжений. 7

2.2. Межосевое расстояние. 9

2.3. Модуль, суммарное  число зубьев, ширина зубчатого  колеса. 9

2.4. Фактическое  передаточное число. 10

2.5.Фактическая  окружная скорость. 10

2.6. Проверка зубьев  на выносливость по контактным  напряжениям. 11

2.7. Проверка зубьев  на выносливость по напряжениям  изгиба. 11

2.8. Основные геометрические  размеры зубчатых колес. 12

3.Расчет валов.  Подбор подшипников. 15 

3.1. Ориентировочный  расчет валов. 15

3.2. Эскизная компоновка  вала. 15

3.3. Расчетные схемы  валов. Эпюры изгибающих и сжимающих  моментов. 15

3.4. Расчет шпонок  на смятие. 16 

3.5. Проверка долговечности  выбранных подшипников. 16

3.6. Уточненный расчет вала. 17

4.Конструктивный  размер корпуса редуктора. 19

5. Конструирование  колеса. 20

6. Смазка. 20

7. Сборка редуктора. 21

8. Заключение. 21

9. Литература. 22

10. Спецификация.

 

    Введение.

      Привод - устройство, предназначенное для  приведения в действие машин и механизмов. Привод состоит из источника энергии (двигателя электрического, теплового, гидравлического и т.д.) и механизма для передачи энергии (движения). В качестве механических чаще всего используются различные типы механических передач (зубчатая, цепная, ременная, винтовая и т. д.), которые обеспечивают преобразование одного вида движения в другое, понижение (повышение) крутящего момента и угловой скорости, регулирование скорости движения.

      Проектируемый в данной работе привод включает ременную передачу и одноступенчатый цилиндрический редуктор с косозубой передачей. Привод должен обеспечить передачу крутящего момента от электродвигателя к исполнительному устройству с минимальными потерями и заданной угловой скоростью на выходном валу редуктора. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Кинематические  и энергетические параметры

 

1.1. Подбор  электродвигателя. 

    Требуемая мощность электродвигателя:

 
 
 

где P_I – мощность на первом валу;

  P_III – мощность на третьем валу;

  η_o – общий КПД привода. 

 Общий КПД привода: 
 

 

где η_р.п. – КПД ремённой передачи;

  η_з.п. – КПД зубчатой передачи;

  η_п. – КПД привода. 

2. Общее передаточное отношение и передаточное отношение  ступеней.

 
 

где n_I - частота вращения на первом валу;

  n_III – частота вращения на третьем валу (из исходных данных). 

 

где n_c – синхронная частота вращения двигателя;

      S – коэффициент скольжения.

 
 

где u_р.п. – передаточное отношение ремённой передачи;

      u_з.п. – передаточное отношение зубчатой передачи. 

3. Частоты вращения валов.

 

 

где n_II – (из исходных данных). 

1.4. Мощности, передаваемые валами. 

 

 

где P_III - (из исходных данных). 

5. Крутящие  моменты, передаваемые валами.

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходные  данные и результаты расчёта клиноремённой  передачи

 

 

Расчёт  энергетических и кинематических параметров привода

2. Расчёт  цилиндрической зубчатой передачи

 

2.1. Выбор  материалов и определение допускаемых напряжений. 

      В соответствии с рекомендациями выбираем для шестерни сталь 40Х, для колеса- сталь 45 (нормализация).

      Допускаемые контактные напряжения: 

 

где S_Hj – коэффициент безопасности;

      s_H limb_j – базовый предел контактной выносливости;

      K_HLj – коэффициент долговечности. 

s_H limb₁ = 2HB₁+70,

s_H limb₂ = 2HB₂+70,

(для шестерни  j = 1, для колеса j = 2). 

Для определения  коэффициента долговечности, находим  число циклов нагружения: 

   

где L_Г – срок службы;

      К_Г – коэффициент использования в течении года;

      К_с - коэффициент использования в течении суток;

      ПВ  – относительная продолжительность включения. 

 

где t_p – время работы;

      t_ПЗ – время паузы. 

Определяем базовые  числа циклов перемен напряжений: 

 

Находим эквивалентные  числа циклов переменных напряжений: 

 

где М_Н = 0,18 – коэффициент приведения переменного режима нагружения передачи. 

Значение коэффициента долговечности К_HL определяется по формуле:

 

где N_HO – базовое число циклов перемен напряжений для контактных напряжений. 

Определяем s_НР: