Привід є невід'ємною частиною будь-якої машини. Приводний пристрій, розроблене в проекті за запропонованою схемою складається з електродвигуна, обертання від якого за допомогою поліклинового ременя передається на черв'як редуктора. За рахунок сил в зачепленні крутний момент передається черв'ячного колеса. Далі момент через шпонкові з'єднання передається відомому валу, на вихідному кінці якого встановлена пружна муфта. Редуктор за допомогою муфти пов'язаний з валом робочої машини. Більшість робочих машин мають невелику частоту обертання, тому потрібно знизити частоту обертання і тим самим збільшити крутний момент. Застосування передачі полікліновим ременем дозволяє знизити динамічні навантаження в приводі.
Редуктор - механізм, призначений для передачі обертаючих моментів, зниження частоти обертання валів і підвищення моментів, що крутять. У нашому редукторі використовуються черв'ячна передача, що забезпечує отримання великих передавальних відносин, плавність і безшумність роботи, а так само можливість самоторможения.
Черв'ячні редуктори застосовують для передачі руху межу валами, осі яких перехрещуються. За відносним розташуванню черв'яка і черв'ячного колеса розрізняють три основних три редуктора: з нижнім, верхнім і бічним розташуванням черв'яка. Штучний обдув ребристих корпусів забезпечує більш сприятливий тепловий режим роботи редуктора.
1. ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА І Кінематичний РОЗРАХУНОК
1.1. Розрахунок коефіцієнта корисної дії редуктора
Розраховуємо загальний ККД (табл.1.1 [1]):
ККД черв'ячної передачі - 0,8; ηчерв = 0,8;
ККД пасової передачі - 0,95; ηрем = 0,95;
ККД пари підшипників - 0,99; ηп.подш = 0,99;
ККД пружної муфти - 0,98; ηмуф = 0, 98;
Знаходимо загальний ККД приводу:
1.2. Розрахунок необхідної потужності та вибір електродвигуна
Визначаємо необхідну потужність електродвигуна за формулою:
Вибираємо трифазний асинхронний двигун серії 4А, закритий обдувається (табл.5.1 [2]):
4А112М2У3, коефіцієнт ковзання s = 4%;
1.3. Передавальне відношення редуктора
Знаходимо частоту обертання двигуна під навантаженням:
Визначаємо загальне передавальне число:
За ГОСТ 2144-76 (передачі черв'ячні циліндричні) вибираємо передавальне число з першого ряду Uчерв = 20.
Тоді знайдемо передавальне число пасової передачі:
1.4. Потужності на валах
Визначимо потужності на валах
2.1. черв'ячна передача
2.1.1. Вибір матеріалу черв'ячної передачі
Виберемо матеріал черв'яка - сталь СТ45 з термообробкою поліпшенням до твердості H≤350НВ, приймемо НВ1ср = 285,5.
Для вибору матеріалу для вінця черв'ячного колеса розрахуємо швидкість ковзання:
При даній швидкості для виготовлення вінця черв'ячного колеса рекомендується використовувати олов'янистими бронзу марки БрО10Ф1К з характеристиками (табл.3,5, [2]):
- спосіб виливки - виливок в кокіль
- межа міцності - σв = 275 МПа;
- межа плинності - σт = 200 МПа.
2.1.2. Визначення допустимих контактних і згинальних напружень
Допустимі напруги визначають для зубчастого вінця черв'ячного колеса в залежності від матеріалу зубів, твердості витків черв'яка, швидкості ковзання, ресурсу Lh. і обчислюється за емпіричними формулами (п.3.2.2, [2]):
Виконуємо проектні розрахунок черв'ячної передачі за планом (п.4.3, [2]):
1. Міжосьова відстань:
З першого ряду значень по ГОСТ 6636-69 приймемо aω = 200 мм
2. Вибираємо число витків черв'яка в залежності від передавального числа редуктора:
при Uчерв = 20, Z1 = 2, тобто черв'як двухзаходная
3. Визначаємо число зубів черв'ячного колеса:
4. Визначимо модуль зачеплення m, мм:
5. З умови жорсткості визначаємо коефіцієнт діаметра черв'яка:
q ≈ (0,212. 0,25) · Z2 = 8,48. 10;
з ряду стандартних значень приймаємо q = 10
6. Визначаємо коефіцієнт зміщення інструмента x:
черв'як нарізається без зміщення.
7. Визначаємо фактичне передавальне відношення:
8. Визначаємо фактичне значення міжосьової відстані:
9. Визначаємо основні геометричні параметри передачі:
a. Основні розміри черв'яка:
b. Основні розміри вінця черв'ячного колеса:
· Ширина вінця при Z1 = 2 дорівнює b2 = 0,355 = 0,355 · 200 = 71 мм
· Радіуси заокруглення зубів Ra = 0,5d1 -m = 32 мм
· Умовний кут обхвату черв'яка вінцем колеса 2δ:
2.1.5. Перевірочний розрахунок черв'ячної передачі
Виконуємо перевірочний розрахунок черв'ячної передачі за планом