Разработка одноступенчатого червячного редуктора для лебедки

1. Чертеж конструкции червячного редуктора, А1:
   • Мощность на быстроходном валу 4,13 кВт
   • Частота вращения быстроходного вала 551 мин^-1
   • Передаточное отношение 15,5
   • КПД 0,84
   • Коэффициент диаметра червяка 8
   • Число заходов червяка 2
   • Количество зубьев колеса 33
   • Модуль 10 мм

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 43 листах.

В работе выполнено проектирование конструкции одноступенчатого червячного редуктора, предназначенного для привода лебедки.

Выполнен кинематический и силовой расчеты привода, выбор электродвигателя.

Мощность на валу исполнительного механизма равна 3,5 кВт, его частота вращения 33,44 мин^-1. Принят электродвигатель АИР112М4.

Определено передаточное отношение двигателя и редуктора, равное 17,136.

Рассчитаны силовые и кинематические параметры привода:

Приведен расчет редуктора на ЭВМ с уточнением выбранных величин.

Произведен расчет червячных передач.

Материалом для изготовления червяка выбрана легированная сталь 20X, червячного колеса оловянная литейная бронза БрО10НФ.

Вычислено допускаемое контактное напряжение при расчете на выносливость активных поверхностей зубьев – 180,6 МПа.

Сделано уточнение силовых и кинематических параметров привода.

Выполнен геометрический расчет червячной передачи редуктора.

Рассчитаны параметры червяка: делительный диаметр 80 мм, диаметр вершин и впадин 100 мм и 56 мм, длина нарезанной части червяка 99,9 мм.

Аналогичные значения вычислены для червячного колеса.

В ходе выбора степени точности вычислена окружная скорость червячного колеса, равная 9,89 м/с, что соответствует 7 степени точности.

Проведен проверочный расчет червячной передачи на контактную выносливость активных поверхностей зубьев.

Уточнен коэффициент нагрузки, равный 1,097.

Сделан расчет действительных контактных напряжений 47,6 МПа, допускаемых напряжений при расчете зубьев червячного колеса на выносливость по изгибу - 70 МПа.

Выполнен расчет червячной передачи на прочность при действии кратковременных перегрузок.

Определены силы в зацеплении: окружная на червяке 1790 Н, на червячном колесе 6012 Н.

Приведен расчет червяка на жесткость с вычислением стрелы прогиба 0,025×10^-4 м.

Для смазки элементов редуктора принято трансмиссионное масло ТСП-15k.

Сделан ориентировочный расчет валов редуктора: выходных концов валов 40 мм и 70 мм, под подшипники качения 50 мм и 80 мм.

При приближенном расчете валов построены эпюры изгибающих и крутящих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскости. Определен суммарный изгибающий момент, равный 472 Н×м.

Выполнен расчет на усталостную прочность. Определен запас сопротивления усталости вала диаметром 90 мм: по изгибу 18,1 и по кручению 21, вала 80 мм: 11 и 21.

Проведено конструирование червячных колес с определением размеров: диаметр ступицы и шпонки 135 мм и 17,75 мм, толщины – венца 21 мм, обода 26,25 мм, высота шпонки 8,875 мм.

Составлен раздел по конструированию подшипниковых узлов.

Приняты роликовые подшипники: для быстроходного вала - 7310А, для тихоходного – 7516А. Определены радиальные нагрузки на подшипники: 4495,7 Н и 3229 Н, динамическая грузоподъемность 4,9 кН.

Рассчитаны параметры соединения вал-ступица. На валу принято одно шпоночное соединение 25 х 14 х 95 мм длиной 70 мм. Допустимое напряжение на смятие равно 62,9 МПа.

Выполнено конструирование корпуса редуктора.

В конструкцию корпуса включены стенки, бобышки, фланцы, ребра. Рассчитаны толщины: стенки нижней части 6 мм, днища и стенки крышки 6 мм, фланца 9 мм. Крышка и корпус агрегата соединены винтами диаметром 12,56 мм. Фиксирование крышки выполнено штифтами 10,4 мм.

Приведен расчет ременной передачи на ЭВМ.

Сделано проектирование исполнительного органа с определением основных значений.

Проведено проектирование муфты.

Соединение выходного вала редуктора и привода лебедки выполнено посредством комбинированной муфты, состоящей из упругой втулочно-пальцевой муфты и дисковой фрикционной муфты. Произведен ее расчет с определением значений: наружный диаметр кольца трения 245 мм, внутренний – 125 мм, осевая сила от всех пружин 10462 Н, число ведущих и ведомых дисков 4 и 5.

В проекте разработана конструкция одноступенчатого червячного редуктора, предназначенного для привода лебедки, соединенного с электродвигателем ременной передачей и с валом исполнительного механизма при помощи комбинированной муфты.

Спецификация – 2 листа

В программе: Компас 3D v