Расчёт мотор-редуктора РЦ - 2С-aw – i – 000

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА: «Технологическое образование»

Курсовой проект

По дисциплине «Машиноведение»

«Расчёт мотор-редуктора РЦ - 2С-aw – i – 000»

Выполнил: студент группы

                                                                                       Приняла:

Тольятти, 2010

Введение

Редуктором называю механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные и ременные передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущими.

Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.

Редукторы классифицируются по следующим основным признакам: типу передачи, числу ступеней, типу зубчатых колес, относительному расположению валов редуктора в пространстве, особенностям кинематической схемы.

Энергокинематический расчет мотора-редуктора РЦ-2С-

Исходные данные:

- кинематическая схема- редуктор цилиндрический двухступенчатый соосный РЦ-2С-

-выходная мощность ;

-число оборотов выходного вала ;

-срок службы Т =20000 часов;

-вид нагрузки – с незначительными динамическими колебаниями.

Расчет

1.                  Требуемая мощность (кВт) силового привода определяется по формуле:

2.                  Общий КПД привода определяется по формуле:

0,98-КПД косозубой передачи(1-я ступень редуктора);

= 0,98 КПД прямозубой передачи(2-я ступень редуктора);

= 0,995-КПД подшипников;

К=3-количество пар подшипников качения.

3.                  Передаточное отношение редуктора определяется по формуле:

;

4.                  Определяем максимальное и минимальное частоту вращения электродвигателя()

5.  Принимается марка двигателя 4А132 М8У3,

6.                  Определяем фактическое передаточное отношение привода:

7.                  Значение передаточного отношения принимается из стандартного ряда ГОСТ 2185 - 66, 4, тогда 17,6/4 = 4,4, принимается = 5. Перерасчет привода не производиться, вследствие незначительных расхождений  itotф и itot расч.

8.                  Угловые скорости звеньев, :

-двигателя:

-редуктора:

                  вал ведущий

                  вал промежуточный

                  вал ведомый

9.                  Частота вращения, :

-двигателя:

-редуктора:

                  вал ведущий

                  вал промежуточный

                  вал ведомый

10.             Вращающие моменты, Н*м:

-двигателя:

-редуктора:

                  вал ведущий

                  вал промежуточный

                  вал ведомый

11.             Мощности, кВт:

-двигатели:

-редуктора:

                  вал ведущий

                  вал промежуточный

                  вал ведомый

12.             КПД привода:

-двигателя:

-редуктора

                  вал ведущий

                  вал промежуточный

                  вал ведомый

Проектировочный расчёт тихоходной цилиндрической прямозубой передачи

Межосевое расстояние aw (мм) из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев определяется по формуле:

= = 123,04 мм

Принято aw2c = 125 мм согласно ГОСТ 2185-66.

Модуль m (мм) в интервале (0,01…0,02) aw2c, m = (0,01…0,02)*125 = 1,25…2,5 мм.

Принят m = 2,5 согласно стандарта ГОСТ 9563-60.

Суммарное число зубьев :

= .

шестерни: ,

      колеса: .

Параметры зубчатого зацепления:

,

,

.

,

,

.

,

,

.

Ширина шестерни: ,

                     колеса: .

Контроль межосевого расстояния aw2c (мм) по формуле:

.

Окружная скорость υ (м/с) зубчатых колёс по формуле:

,

Назначается седьмая степень точности изготовления колёс по ГОСТ 1643-81.

Силы в зацеплении F (H):

окружная: ,

радиальная: .

Диаметры валов:

,

.

Проектировочный расчёт быстроходной цилиндрической косозубой передачи

согласно ГОСТ 9563-80.

Суммарное число зубьев

,

шестерни: ,

колеса: .

Параметры зубчатого зацепления:

;

;

;

;

;

Ширина шестерни b1 = b3, колеса b2 = b4.

Контроль межосевого расстояния aw1c (мм) по формуле:

Уточняется угол наклона зубьев β

Окружная скорость υ (м/с) зубчатых колёс по формуле:

По ГОСТ 1643-81 назначается 7-я степень точности изготовления.

Силы в зацеплении F (H):

окружная

радиальная

осевая

Диаметры валов

Проверочный расчёт тихоходной и быстроходной цилиндрической прямозубой и косозубой передач

При проверочном расчёте прямозубой и косозубой передач рекомендуется использовать формулу:

Проверка зубьев по напряжениям изгиба σF (МПа) выполняется отдельно для колёс и шестерни:

а) для колеса:

б) для шестерни:

Результаты расчётов показывают, что зубчатые передачи первой и второй ступени обеспечивают прочностные качества как по контактным, так и изгибающим нагрузкам.

Расчёт долговечности подшипников

Определение долговечности подшипников и уточнённый расчёт выполняется только для промежуточного вала, т.к. расчёты для ведущего и ведомого валов аналогичны расчётам валов одноступенчатого цилиндрического редуктора.

Реакции опор:

в плоскости yOz:

Проверка: .

в плоскости xOz:

Проверка: .

Суммарные реакции:

По более нагруженной опоре выбираются упорные подшипники №46306 ГОСТ31-75 (D=90мм; B=23мм; d=40мм; С=39,2 кН; со=30,7 кН)

Эквивалентная нагрузка:

Отношение этой величине соответствует

Отношение >е, то X=0,56 и Y=2,3.

Расчётная долговечность:

млн. об.

Расчётная долговечность:

ч. > ч.

Конструктивные параметры редуктора Ц2С-20-000

Особенности конструкции мотор-редуктора МЦ125-20-000

Редуктор выполнен по сосной схеме с расположением осей валов в вертикальной плоскости. Корпус 1 редуктора и щит 4 крепятся в вертикальной плоскости двумя цилиндрическими штифтами и болтами. Расположение одной опоры вала в корпусе, а второй – в щите позволило создать технологическую конструкцию, сократить осевой габарит редуктора и значительно уменьшить его массу.

В задней стенке щита выполнены расточка и резьбовые отверстия для фланцевого соединения с электродвигателем 6. Насаженная на вал специального двигателя повышенной точности ведущая шестерня 5 находится в зацеплении с зубчатым колесом 9, напрессованным на вал-шестерню 13, являющуюся промежуточным валом редуктора. Вал-шестерня вращается на двух конических роликовых подшипниках 8 и находится в зацеплении с зубчатым колесом 2, напрессованным на выходной вал 14, вращающийся на двух конических роликовых подшипниках 18. Зубчатое зацепление эвольвентное косозубое. Подшипники регулируют стальными прокладками 17 и 11, установленными под крышки 16 и 12. Неподвижные соединения уплотняют прокладками, а выходной вал – манжетой 15.

В верхней части корпуса находится отверстие для залива масла и установки отдушины 3. В нижней части щита расположено отверстие для слива масла, закрытое пробкой 10. Уровень масла  контролируется по маслоуказателю 7, изготовленному из прозрачного материала.

Смазывание осуществляется из общей масляной ванны: колес быстроходной ступени – окунанием, колёс тихоходной ступени и подшипников – разбрызгиванием (в том числе и переднего подшипника электродвигателя).

Конструктивные размеры корпуса редуктора

Выбор смазки и расчёт контроля её уровня

Зацепления смазывают окунанием зубчатых колёс в масло. Уровень масла должен обеспечивать погружение колёс на высоту зуба.

Объём масляной ванны (из расчёта 0,5 на 1 кВт передаваемой мощности) .

Подшипники смазывают тем же маслом за счёт разбрызгивания.

Вязкость масла выбирается в зависимости от окружной скорости. В быстроходной паре v = 1,35 м/c и рекомендуемая вязкость масла v = 140 сСт; в тихоходной v = 1,65 м/c и рекомендуемая вязкость v = 160 сСт. Среднее значение v = 117 сСт. Выбираем ближайшее масло индустриальное И-100А с вязкостью v = 90 сСт.

Уровень масла контролируют жезловым маслоуказателем при остановке редуктора.

Выбор уплотнений

Для ведомого вала принимается манжета I.1.-55x80 – 1 ГОСТ 8752-79. Для ведущего вала манжета I.1.-30x52 - 1 ГОСТ 8752-79.

Вывод

В результате работы над курсововым проектом разработан соосный мотор-редуктор

МЦ2С-125 –20–2,5/2,5–000.

Список используемой литературы

1.      В.А. Филиппов, В.В. Волосков, Е.В. Клюева, Т.И. Ларионова.  Проектирование привода общего назначения. Учебное пособие. Тольятти, ТГУ, 2004

2.      В.В. Волосков, Л.А. Угарова.  Практикум  для практических занятий по дисциплине «Машиноведение».  Тольятти, ТГУ, 2009

3.      К.В. Фролов. Машиноведение и машиностроение, 2 том.  М.: Наука, 2007

4.      С.А. Чернавский и др. Курсовое проетирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1988