Расчет цилиндрического двухступенчатого редуктора

ВВЕДЕНИЕ

[pic 1]

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

Кинематическая схема  привода изображена на рисунке 1.

Привод, изображенный на схеме предназначен для обеспечения вращения технологического вала V с требуемой частотой и мощностью на нём.

Вращающий момент передается от электродвигателя на ведущий вал II двухступенчатого редуктора через зубчато-ременную передачу. Ведущий вал I шкива ременной передачи расположен на опоре и соединен с электродвигателем муфтой. В редукторе происходит уменьшение частоты вращения и увеличения крутящего момента. От редуктора посредством зубчатой муфты вращение передается на вал рабочего органа V.

В каждой из вышеперечисленных ступеней привода происходит уменьшение частоты вращения и непропорциональное увеличение крутящего момента (учитываются потери в зацеплениях, муфтах и опорах).

Муфта предназначена для передачи крутящего момента с одного вала на другой, при этом зубчатая муфта относится к жестким компенсирующим муфтам и позволяет компенсировать незначительное вредное влияние несоосности валов, вызванной неточностью изготовления и  монтажа элементов  привода, но не уменьшает динамические нагрузки толчки, удары и колебания.

Преимущества цилиндрических передач:

Высокий КПД;  Большая нагрузочная способность; Низкий люфт выходного вала обеспечивает довольно высокую кинематическую точность цилиндрических редукторов; Низкий нагрев, этому способствует высокое КПД передач; Уверенная работа при частых пусках-остановах, а также при неравномерных нагрузках.

Недостатки цилиндрических редукторов:

Маленькое передаточное число на одной ступени. Уровень шума у цилиндрических редукторов на много выше в сравнению с червячными. Отсутствие самоторможения (обратимость).

Зубчато-ременные передачи – весьма перспективный вид передач для приводов машин. В этих передачах бесконечный плоский ремень, имеющий на внутренней поверхности зубья трапецеидальной формы, входит в зацепление с зубчатым шкивом. По сравнению с другими видами передач гибкой связью, зубчато-ременные передачи обладают рядом преимуществ: отсутствие скольжения, малые габариты, небольшие нагрузки на валы и их опоры (немного превышающие или равные окружной силе), незначительная вытяжка ремня и высокий КПД. 

1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИЕМЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Исходные данные:

Мощность на выходном валу:    кВт[pic 2]

Частота вращения выходного вала:  мин-1[pic 3]

Определим общий КПД привода , [4, стр.13, табл. 1.2.1]:

 – КПД ременной передачи;                                                                                                                                                                                        [pic 4]

 – КПД зубчатой цилиндрической передачи;                                                                                                                                                                                        [pic 5]

 – КПД муфты;                                                                                                                                                                                       [pic 6]

 – КПД одной пары подшипников качения.[pic 7]

 [pic 8]

Расчетная мощность электродвигателя:

[pic 9]

Передаточные отношения ступеней привода:                                              

 – цилиндрическая быстроходная ступень (конструктивно);[pic 10]

 – цилиндрическая тихоходная ступень (конструктивно);   [pic 11]

 – ременная открытая [4, стр. 13, табл. 1.2.2][pic 12]

Ориентировочное передаточное отношение привода:

[pic 13]

Отсюда ориентировочная частота вращения вала электродвигателя:

 мин-1[pic 14]

Выбираем электродвигатель 4A132S43  [4, табл.16.7.1-16.7.2]:

 кВт          мин-1          мм[pic 15][pic 16][pic 17]

Действительное общее передаточное число привода:

[pic 18]

Уточняем передаточное число ременной передачи:

[pic 19]

где  – общее передаточное отношение редуктора[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

Определяем частоты вращения на валах: