Схема электродвигатель муфта редуктор коническая передача (3 видео)

Существуют разные способы передать вращательное движение с одного вала на другой. В тех случаях, когда ведущий и ведомый вал по конструктивным особенностям должны находится перпендикулярно друг другу, используют конический редуктор. Данный механизм передает вращательное движение с вала на вал при помощи муфт или зубчатой передачи. При этом можно регулировать величину крутящего момента и угловую скорость посредством изменения величины муфт или зубчатых колес.

Содержание

Конструктивные особенности
Достоинства и недостатки
Расчет конического редуктора
Кинематическая схема мотор редуктора. Одноступенчатый конический редуктор
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
📺 Видео

Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать

Конструктивные особенности

Существует два типа конических редукторов:

Под узким типом редуктора подразумевается то, что ширина зубчатого колеса будет равна четверти внешнего конусного расстояния. Передаточные числа в диапазоне 3-5, а число зубьев у шестерни 20-23. У редукторов широкого типа ширина колеса варьируется в пределах от 0,3 до 0,4 внешнего конусного расстояния. Значения передаточных чисел будут 1-2,5, а количество зубьев шестерни от 25 до 28.

На рисунке ниже изображен чертеж конического редуктора, на котором видно, что зубчатые колеса соприкасаются под определенным углом. Валы установлены на однорядные роликовые подшипники и находятся в закрытом корпусе с крышкой. В большинстве случаев, материалом для корпуса служат сталь или чугун, но встречаются модели из легких сплавов. В конструкции используются шестерни конического типа, имеющие прямые или косые зубья. Использование радиальных подшипников позволяет выдерживать большие осевые нагрузки.

По типу исполнения, конические редукторы могут содержать одну или несколько ступеней, с увеличением которых будет задействовано большее количество валов и конических пар. Самыми распространенными на сегодняшний день являются редукторы конические одноступенчатые. Благодаря двухступенчатым и трехступенчатым агрегатам получается достичь требуемого вращающего момента и реверсивного движения.

В независимости от количества ступеней, вращение к редуктору от электродвигателя передается при помощи муфты, клиноременной или цепной передачи. На рисунке ниже изображена кинематическая схема одноступенчатого редуктора.

Смазка конической пары осуществляется при помощи масляной ванны. Одна из шестеренок частично погружена в масло и при вращении перемещает часть масла на другую шестерню, с которого масла вновь капает в ванну. Во время работы агрегата часть масла попадает на внутренние стенки корпуса, в которых находятся технологические отверстия. Через них масло попадает к подшипникам и смазывает их.

Видео:Устройство планетарного редуктора. Принцип работы и конструкция редуктора.Скачать

Достоинства и недостатки

Конструкция конических редукторов схожа с цилиндрическими, поэтому достоинства и недостатки у них схожи. Основное достоинство конического редуктора заключается в расположении шестерней или муфт под углом. Это дает возможность передать вращение от ведущего вала к ведомому, находящемуся к первому под углом в 90 градусов.

Еще одним немаловажным достоинством такого устройства является невосприимчивость к переменным и кратковременным нагрузкам. За это они часто применяются в производственных процессах с частыми запусками.

Как было сказано выше, конические редукторы имеют схожее с цилиндрическими устройство, но есть свои недостатки. К ним относятся:

более низкий КПД;
заедание колес происходит чаще.

Несмотря на то, что КПД такого агрегата на 10% ниже и возможны случая заедания шестерней, конические редукторы пользуются большим спросом и нашли себе применение во многих сферах.

Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать

Расчет конического редуктора

При проектировании конического редуктора необходимо определить его тип, размеры и технические характеристики исходя из требований и возможностей его эксплуатации на предприятии, а также экономичность его изготовления.

Далее будет описана последовательность расчета конического редуктора, для которого необходимо предварительно определить:

крутящий момент;
частоту вращения валов;
планируемый срок работы.

Чтобы выполнить расчет потребуется специализированная литература, содержащая таблицы коэффициентов и значений, а также знание определенных формул.

Последовательность действий при расчете конического редуктора:

n_вх – частота вращения входного вала;

Для шестерни выходного вала:

Определить КПД.
Стандартное значение 0,96

Произвести расчет мощности.
Мощность на выходном валу: Т – крутящий момент.
По таблицам следует выбрать электродвигатель с приближенной большей мощностью.

_эл

–

_год

_сут

_H0

_FH

_F0

_FL

Рассчитать предварительный делительный диаметр зубчатого колеса. Вычислить предварительный модуль. Полученный модуль уточнить по ГОСТу.

Найти внешнее конусное расстояние. Полученную ширину округлить в большую сторону до стандартного значения.

Определить высоту зубьев. Произвести расчет валов редуктора. где τ — допустимое значение касательного напряжения в МПа.

Выбрать по размеру диаметров валов тип и размеры подшипников.
Произвести расчет зубчатого колеса.
Произвести расчет размеров корпуса.

Добиться необходимой прочности стенок корпуса агрегата и его деталей можно при помощи дополнительных ребер жесткости. Рекомендуется по возможности использовать пластмассы и другие легкие материалы, если это позволяют делать конструктивные возможности механизма. В целях экономии при создании редуктора следует выбирать материалы с более дешевой стоимостью, при условии, что это никак не скажется на его дальнейшей работе.

Конические редукторы нашли широкое применение на производстве. Несмотря на небольшие недостатки, они часто применяются в станках, поворотных механизмах и машинах. Использование таких агрегатов позволяет передать вращение под углом в 90 градусов, а также сделать реверс.

Видео:6.2 Кинематический расчет приводаСкачать

Кинематическая схема мотор редуктора. Одноступенчатый конический редуктор

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

По дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

Тема: Редуктор одноступенчатый конический

Руководитель проекта Кузькин А.Ю.

Общие сведения о редукторах

Выбор передаточного числа редуктора и подбор асинхронного двигателя

Прочностной и геометрический расчёты передачи с определением усилий в зацеплении

Предварительный расчет валов редуктора

Построение эскизной компоновки

Подбор и расчет шпонок редуктора. Побор шпонки на ведомый вал

Выбор смазочного материала

Диаметр выходного конца ведомого вала определяем аналогично вычислению диаметра выходного конца ведущего вала.

Построение эскизной компоновки

На основе данных, полученных, проводится построение эскизной компоновки в соответствии с рекомендациями, изложенными в «Курсовое проектирование деталей машин. Г.М.Ицкович, Б.Б. Панич, Москва: «Машиностроение» 1964».

Установку валов проектируем на радиально-упорных подшипниках. Для предотвращения вытекания масла из подшипниковой полоски, предусматриваем установку резиновых манжет, в крышках с отверстиями, для выступающих концов валов.

Построение эскизной компоновки приведено в приложении.

Силы действующие в зацеплении Н; Н; Н.

Первый этап компоновки дал мм; мм.

Реакцию опор (левую опору, воспринемающую внешнюю осевую силу, обозначим индексом «2»):

Осевые составляющие радиальных реакцый конических подшипников:

здесь для подшипников 7208 параметр осевого нагружения е=0.383.

Осевые нагрузки подшипников. В нашем случае; тогда Н; Н.

Рассмотрим левый подшипник: отношение е поэтому пи подсчете эквивалентной нагрузки пользуются формулой

Расчетная долговечность млн. об.

Найденная долговечность не приемлема, поэтому после каждых 1900 часов работы следует менять подшипники.

Для ведомого вала были выбраны подшипники 7211.

Считаем что нормальные напряжения от изгиба меняются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому.

Материалы валов – сталь 45 нормализованная.

У ведущего вала определять коэффициент запаса прочности в нескольких сечениях нецелесообразно, достаточно выбрать одно сечение с наименьшим коэффициентом запаса прочности, а именно место посадки подшипника, ближайшего к шестерне, в том опасном сечении действуют максимальные изгибающие моменты.

Концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.

Изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:

Суммарный изгибающий момент

Момент сопротивления сечения

Амплитуда нормальных напряжений

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Полярный момент сопротивления

Амплитуда и среднее напряжение цккла косательных напряжений

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

Коэффициент запаса прочности

Для обеспечения прочности коэффициент запаса прочности должен быть не меньше чем 1,5-1,7. Учитывая требования жесткости рекомендуют 2,5-3,0. Полученное значение 2,82 является достаточным.

конический редуктор двигатель подшипник передача

Смазывание конической передачи примем погружением зубьев колеса в масло. Достаточно чтобы в смазку погружалось большее из двух зубчатых колес. Глубина погружения не менее 66 мм

Требуемая вязкость масла при окружной скорости v=5-12.5 м/с, . Подходит по вязкости автотракторное АК 10.

Выбираем смазку для подшипников. Принимаем консистентную смазку – консталин УТ-1. (ГОСТ 1957-52)

В данной работе был спроектирован конический редуктор с прямыми зубьями. В пояснительной записке отражены все необходимые этапы, которые необходимо проделывать при проектировании конических редукторов. В ходе работы был выполнен сборочный чертеж редуктора и спецификация в соответствии с требованиями, установленными ГОСТ.

Двухступенчатые коническо-цилиндрические редукторы изготовляются с передаточными числами от 6 до 40. Дальнейшее увеличение передаточного числа нерационально, так как приводит к снижению жесткости валов у шестерен и к увеличению их деформации, что ухудшает работу редуктора. Разбивка общего передаточного числа редуктора на отдельные передаточные числа по ступеням передач производится по табл. 194, где общие передаточные числа разбиты по ступеням передач из условия равнопрочности зубчатых передач быстроходной и тихоходной ступеней по контактной прочности зубьев.

Разбивка общего передаточного числа по ступеням в коническо-цилиндрических двухступенчатых редукторах

Допускаемые значения в коническо-цилиндрических двухступенчатых редукторах

В табл. 195 приведены значения , определяющие нагрузочную способность редукторов. Эти значения рассчитываются исходя из прочности рабочих поверхностей зубьев и прочности зубьев по изгибу при реверсивной работе зубчатой передачи. Угол наклона зубьев цилиндрических колес 8°6 «34 «, а для конических колес с тангенциальными зубьями 8. 15°. При расчете значений принимаются следующие материалы зубчатых передач: для колес — литая сталь с σ в = 700 МПа, σ т = 500 МПа, НВ ≥200; для шестерен — хромистая или хромоникелевая сталь с σ в = 800 МПа, σ т = 600 МПа, НВ ≥ 241. При применении сталей с повышенными механическим и свойствами табличные значения -— могут быть увеличены. Введением поверхностной закалки зубьев зубчатых колес также можно повысить значение -— по поверхностной прочности.

В зависимости от габаритных размеров редукторы выполняются с плоской опорной поверхностью (основание) (лист 135) или с ванной (лист 136), расположенной ниже опоры на фундаменте. В табл. 196 приведены габаритные размеры, масса и объем заливаемого масла для редукторов с плоским основанием и для редукторов с масляной ванной.

Выбор коническо-цилиндрических редукторов с размерами по табл. 196 производится так же, как конических редукторов.

На листе 137 представлена конструкция двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора. Корпус и крышка редуктора отлиты из чугуна СЧ25. Коническая передача с тангенциальными зубьями, цилиндрическая передача — прямозубая. Вал конической шестерни имеет две опоры, состоящие из конических двухрядных роликоподшипников. Такое расположение опор значительно повышает работоспособность конической шестерни по сравнению с консольным расположением шестерни. Валы цилиндрических передач установлены также на конических двухрядных роликоподшипниках.

В масляной ванне редуктора размещен змеевик, по которому во время работы непрерывно циркулирует холодная вода, охлаждая залитое в редуктор масло.

Конструкция двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора типа КЦ1 представлена на листе 138. Каждый из пяти типоразмеров этих редукторов с межосевыми расстояниями цилиндрической передачи от 200 до 500 мм имеет пять исполнений по передаточным числам и три варианта конструктивного исполнения. В табл. 197 привезены габаритные размеры (лист 139) двухступенчатых редукторов типа КЦ1. Конец тихоходного вала может выполняться цилиндрическим или в виде зубчатого венца. Зубчатый венец служит для непосредственного соединения с зубчатым венцом барабана или другого механизма. С зубчатым венцом редукторы выполняются только по первому и второму вариантам конструктивного исполнения.

Допускаемые передаваемые моменты, предельно-допустимые кратковременные моменты и допускаемые вертикальные консольные нагрузки на концы валов, приведенные в табл. 198, рассчитаны при спокойной работе редуктора в течение 8 ч в сутки, учитывая условия поверхностной прочности зубьев. При иных условиях работы полученные значения умножаются на коэффициент К, учитывающий характер нагрузки и продолжительность работы редуктора (табл. 199).

Для расчетов КПД редуктора принимают равным 0,94.

Характеристика зацепления редукторов типа КЦ1 приведена в табл. 200.

Передача быстроходной ступени коническая с круговыми зубьями со средним углом спирали β ср = 30°, за исключением редуктора КЦ1-500, у которого угол спирали β ср = 25°. Цилиндрическая передача косозубая с углом наклона β = 8°6″34″.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на https://www.allbest.ru/

В состав привода входят следующие передачи:

1 — открытая зубчатая коническая передача;

Вращающий момент на выходном валу -T B =260 Нм;

частота вращения на выходном валу n вых = 190 об/мин.; K год =0,66; К сут =0,3;

1. Введение
2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

3. Расчет передачи редуктора

4. Геометрический расчет конической передачи
5. Расчет поликлиноременной передачи
6. Проектный расчет валов. Экскизная компоновка редуктора
7. Расчет схемы валов
7.1 Быстроходный вал
7.2 Тихоходный вал
8. Определение массы и его стоимости
9. Выбор сорта масла
10. Конструкция корпуса редуктора
11. Технология сборки редуктора
Заключение
Список использованной литературы

редуктор электродвигатель вал смазочный

Инженер-конструктор является творцом новой техники, и уровнем его творческой работы в большей степени определяются темпы научно-технического прогресса. Деятельность конструктора принадлежит к числу наиболее сложных проявлений человеческого разума. Решающая роль успеха при создании новой техники определяется тем, что заложено на чертеже конструктора. С развитием науки и техники проблемные вопросы решаются с учетом все возрастающего числа факторов, базирующихся на данных различных наук. При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящихся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике. Широко используются сведения из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, машиностроительного черчения и т. д. Все это способствует развитию самостоятельности и творческого подхода к поставленным проблемам.

При выборе типа редуктора для привода рабочего органа (устройства) необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы.

Из всех видов передач зубчатые передачи имеют наименьшие габариты, массу, стоимость и потери на трение. Коэффициент потерь одной зубчатой пары при тщательном выполнении и надлежащей смазке не превышает обычно 0,01. Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают большой надежностью в работе, постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания, возможностью применения в широком диапазоне скоростей и передаточных отношений. Эти свойства обеспечили большое распространение зубчатых передач; они применяются для мощностей, начиная от ничтожно малых (в приборах) до измеряемых десятками тысяч киловатт.

Преимущества зубчатых передач : постоянство передаточного числа (для прямозубой цилиндрической U=2….4, косозубой цилиндрической U=4….6, для конической U=1…..6,3), высокая нагрузочная способность, высокий КПД (0,96….0,99), малые габариты, большая долговечность, прочность, надёжность, простота в обслуживании, сравнительно малые нагрузки на валы и опоры

Недостатки зубчатых передач: невозможность без ступенчатого изменения скорости, высокие требования к точности изготовления и монтажа, шум при больших скоростях, плохие амортизационные свойства, что отрицательно сказывается на компенсацию динамических нагрузок, громоздкость при больших межосевых расстояниях, потребность в специальном оборудовании и инструменте для нарезания зубьев, зубчатые передачи не предохраняют от опасных нагрузок

Конические передачи по сравнению с цилиндрическими наиболее сложны в изготовлении и монтаже, т.к. для них требуется большая точность.

Одной из целей выполненного проекта является развитие инженерного мышления, в том числе умение использовать предшествующий опыт, моделировать используя аналоги. Для курсового проекта предпочтительны объекты, которые не только хорошо распространены и имеют большое практическое значение, но и не подвержены в обозримом будущем моральному старению.

Существуют различные типы механических передач: цилиндрические и конические, с прямыми зубьями и косозубые, гипоидные, червячные, глобоидные, одно- и многопоточные и т. д. Это рождает вопрос о выборе наиболее рационального варианта передачи. При выборе типа передачи руководствуются показателями, среди которых основными являются КПД, габаритные размеры, масса, плавность работы и вибронагруженность, технологические требования, предпочитаемое количество изделий.

При выборе типов передач, вида зацепления, механических характеристик материалов необходимо учитывать, что затраты на материалы составляют значительную часть стоимости изделия: в редукторах общего назначения — 85%, в дорожных машинах — 75%, в автомобилях — 10% и т. д.

Поиск путей снижения массы проектируемых объектов является важнейшей предпосылкой дальнейшего прогресса, необходимым условием сбережения природных ресурсов. Большая часть вырабатываемой в настоящее время энергии приходится на механические передачи, поэтому их КПД в известной степени определяет эксплуатационные расходы.

Наиболее полно требования снижения массы и габаритных размеров удовлетворяет привод с использованием электродвигателя и редуктора с внешним зацеплением.

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Мощность на выходном валу редуктора:

где з рем = 0,94 — КПД ременной передачи; з кон = 0,97 — КПД закрытой конической зубчатой передачи; з п/к = 0,99 — КПД подшипников качения (одна пара); (О.Т. Темиртасов, таблица 3.1 — КПД передач и устройств, стр. 34).

Требуемая мощность на валу электродвигателя

По требуемой мощности Р ТР =5,55 кВт (по таблице К9, К10 стр. 384 — 385, А.Е.Шейнблит) выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый общепромышленного назначения серии 4А с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. марки 4А112M4УЗ с параметрами Р эл/дв = 5,5 кВт, n эл/дв = 1432 об/мин. и d эл/дв = 32 мм.

Фактическое требуемое передаточное число

Требуемая частота вращения

Мощность на быстроходном валу:

Мощность на промежуточном валу:

Мощность на тихоходном валу:

Частота вращения на валах

Частота вращения на быстроходном валу:

Частота вращения на промежуточном валу:

Частота вращения на тихоходном валу:

Крутящий момент на быстроходном валу:

Крутящий момент на промежуточном валу:

Крутящий момент на тихоходном валу: