Проектирование привода с мотор-редуктором

Перечень чертежей:

1. Сборочный чертеж привода А1 с позициями,

• с характеристиками привода:

Мощность электродвигателя               4,0 кВт

Частота вращения электродвигателя   1460 об/мин

Частота вращения выходного вала   280 об/мин

• с техническими характеристиками редуктора:

Передаточное число цилиндрической передачи   5,2

Вращающий момент на выходном валу                 102 Нм

Частота вращения выходного вала                          280 об/мин           

• с техническими требованиями:

Прогиб вала под действием силы 1000 Н не более 6 мм (ГОСТ 1284.3-96); Непараллельность осей полумуфт не более 0,8 мм на длине 100 мм.

Смещение рабочих поверхностей полумуфт не более 0,2 мм;

Привод обкатать без нагрузки в течение не менее 1 часа.

и резкий шум не допускаются;

Ограждения условно не показаны. Ограждения муфты установить и окрасить в оранжевый цвет;

Полости подшипников заполнить конценстентной смазкой циатим - 202

ГОСТ 11110-75;

Полость картера заполнить маслом И-40А ГОСТ 20799-75;

После сборки редуктор подвергнуть обкатке в течении 2-х часов;

Температура масла после обкатки не должна превышать 80°С;

Температура подшипников после обкатки не должна превышать 80°С.

2. Сборочный чертеж цилиндрического редуктора А1:

Приведены размеры для справок;

После обкатки проверить пятно обкатки на цилиндрическом колесе;

Внутреннюю поверхность редуктора окрасить маслостойкой краской, наружную поверхность окрасить водостойкой краской;

Полости разъема основания корпуса и крышки редуктора покрыть пастой герметик.

3. Чертеж колеса зубчатого А3:

Неуказанные радиусы 6 мм max.

Уклоны формовочные 1°.

4. Вал-шестерня А3:

270...285 HB min;

Размер обеспечен инструментом;

Радиусы скруглений 2мм max.;

Дополнительные материалы: прилагаются на 42 страницах

Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и соответственно повышения вращающегося момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Мотор-редуктор состоит из электродвигателя и редуктора, выполненные в одном блоке. Частота вращения выходного вала – постоянная. Соединение валов электродвигателя и входного вала редуктора – жесткая муфта. Редуктор закрытого типа, корпус должен иметь лапы для крепления к раме.

Исходные данные для проектирования:

Мощность - 3 кВт,

Частота вращения на выходном валу - 280 об/мин,

Требуемый ресурс – 10 лет.

Компоновочная схема:

1 – электродвигатель;

2 – зубчатый редуктор;

3 – муфта.

Исходя из требуемого ресурса проведен расчет срока службы 35000 ч.

Кинематический расчет состоит из:

• Определения требуемой мощности мотор-редуктора,
• Определения КПД,
• Подбора вариантов двигателя,
• Определения передаточного числа редуктора,
• Выбора окончательного варианта электродвигателя,
• Определения на каждом валу редуктора частоты вращения, угловой скорости, мощности и вращающего момента.

Результаты расчетов занесены в таблицу:

     По результатам расчетов выбран электродвигатель 4А100L4У3 с частотой вращения 1460 об/ мин и мощностью 4 кВт.

Расчет закрытых передач

Исходные данные для расчета:

• частота вращения шестерни - 1460 об/мин;
• частота вращения колеса - 280 об/мин;
• передаточное число ступени - 5,2;
• вращающий момент на валу колеса - 102 Н • м;
• расчетный срок службы (ресурс работы) - 35000 ч;
• материал колес – сталь 40Х.

В ходе проведения расчетов были определены: геометрические параметры передачи, силы в зацеплении, допускаемые напряжения при расчете на контактную и изгибную усталостную прочность и проведена их проверка.

Данные занесены в таблицу:

Предварительный расчет валов и подбор муфты

    В ходе расчетов выбрана марка материала валов сталь 45 и их диаметры.

    Выбрана муфта МУВП с основными характеристиками:

• Диаметр окружности расположения пальцев 100 мм;
• Диаметр посадочного отверстия 20 мм;
• Длина втулки 114 мм;
• Номинальный крутящий момент 80 Нм.

Выбор подшипников, проверка статистической грузоподъемности и долговечности подшипников

    Для быстроходного и тихоходного валов выбраны радиальные шариковые однорядные подшипники с основными размерами по ГОСТ 8338-75. Смазка подшипников происходит тем же маслом, что и детали передач.

    Проведены расчеты на статистическую грузоподъемность и долговечность.

Результаты отображены в таблице:

Конструирование зубчатых колес, расчет шпоночных и шлицевых соединений, уточненный расчет валов и их проверка усталостной прочности, выбор смазки

Все основные параметры колес рассчитаны ранее.

Для соединения муфты и цилиндрического колеса выбраны шпонки призматические из стали 45 и проведен расчет на смятие 20 МПа и 26 МПа. Основные размеры шпонок для муфты / колеса:

• Высота шпонки – 6 мм / 8 мм;
• Ширина шпонки – 6 мм / 12 мм;
• Рабочая длина шпонки – 50 мм / 60 мм.

Ранее рассчитанные диаметры валов оставлены без изменения. Проведено построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Для проверки усталостной прочности по опасному сечению вала рассчитан коэффи­циент запаса усталостной прочности.

Результаты расчетов занесены в таблицу:

Для смазки всех узлов мотора-редуктора выбрано масло марки И-70А. Способ смазки – картерный.

Конструирование корпуса редуктора

Проведен расчет корпуса и выбраны смазочные и уплотнительные устройства редуктора:

Применена картерная система смазки маслом марки И-30А. В качестве уплотнительного устройства выбраны манжеты.

 В результате проделанной работы был спроектирован мотор-редуктор. Проведены технологические расчеты, такие как: расчет закрытых передач, шпоночных и шлицевых соединений, предварительный и уточненный расчет валов. Сконструированы колеса и корпус редуктора. Выбраны подшипники, смазка и уплотнительные устройства.

Спецификация – 3 листа

В программе: Компас 3D v