Содержание
Введение
1. Краткий обзор источников по теме исследования
1.1 Технический уровень современных мотор редукторов
1.2 Сопоставление технических характеристик различных видов редукторов
1.3 Перспективы развития проектирования и производства отечественных и зарубежных мотор-редукторов
2. Конструирование двухступенчатого мотор-редуктора в среде t-flex и определение его функциональных и конструктивных параметров
2.1 Определение требуемой мощности двигателя и выбор его модели
2.1.1 Определение характеристик электродвигателя
2.1.2 Выбор трехмерной модели электродвигателя из базы данных t-flex
2.2 Уточнение передаточного числа редуктора
2.3 Разбивка передаточного числа мотор-редуктора по ступеням
2.3.1 Определение угловой скорости, мощности частоты вращения и вращающего момента на каждом валу редуктора
2.4 Расчет цилиндрической зубчатой передачи( первая ступень)
2.4.1 Определение межосевого расстояния передачи
2.4.2 Расчет зубьев на контактную прочность и определение ширины колеса и шестерни
2.4.3 Определение модуля зубчатых колес
2.4.4 Определение суммарного числа зубьев зубчатых колес
2.4.5 Определение диаметров зубчатых колес
2.4.5 Определение диаметров зубчатых колес
2.4.6 Определение сил, возникающих в зацеплении
2.5 Расчет цилиндрической зубчатой передачи( вторая ступень).
2.5.1 Определение межосевого расстояния передачи
2.5.2 Определение межосевого расстояния передачи
2.5.3 Расчет зубьев на контактную прочность и определение ширины колеса и шестерни
2.5.4 Определение модуля зубчатых колес
2.5.5 Определение суммарного числа зубьев зубчатых колес
2.5.6 Определение диаметров зубчатых колес
2.5.7 Определение сил, возникающих в зацеплении
2.5.8 Формирование трехмерных параметрических моделей зубчатых колес и их эскизов с основными размерами (проекции трехмерных моделей колес)
2.5.9 Таблицы результатов расчета
2.6 Расчет валов мотор-редуктора
2.6.1 Расчет выходных концов валов
2.6.2 Выбор подшипников и построение сборок трехмерных моделей валов
2.6.3 Построение компоновочно-расчетных эскизов валов на основе проекций
2.6.4 Построение трехмерных моделей валов
2.6.5 Построение трехмерных моделей сборок валов
2.6.6 Проверка правильности зубчатого зацепления передачи
3. Выбор аналога сконструированного мотор-редуктора по европейской методике
3.1 Выбор типа редуктора
3.2 Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик
4. Сравнительный анализ конструкции и характеристик мотор-редукторов
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Введение
редуктор электродвигатель шестерня мотор
Под мотор-редуктором подразумевается единый агрегат состоящий из соединенного редуктора и электродвигателя . Мотор-редуктор более компактен по сравнению с приводом на базе редуктора, его монтаж значительно проще, кроме того, уменьшается материалоемкость фундаментной рамы, а для механизма с насадным исполнением не требуется никаких рамных конструкций.
В промышленности наибольшую популярность получили планетарные и цилиндрические мотор-редукторы, выполненные по соосной схеме взаимного расположения электродвигателя и выходного вала, а также червячные мотор-редукторы с расположением электродвигателя под 90 град. к выходному валу.
Под целью данного курсового проекта подразумевается проектирование мотор-редуктора на основании комплексного технического задания. Привод включает в себя электродвигатель, соединенный при помощи муфты с червячным редукторам редуктором.
1. Краткий обзор источников по теме исследования
1.1 Технический уровень современных мотор редукторов
Одним из основных критериев технического уровня мотор-редуктора служит относительная масса γотн = m/T, где m - масса; Т- вращающий момент на выходном валу.
В настоящее время находят широкое распространение зубчатые цилиндрические, конические и планетарные, а также червячные и волновые мотор-редукторы. Реже применяют цевочные и спироидные.
Отметим, что отечественные планетарные мотор-редукторы пока изготавливают с прямозубым зацеплением, так как в стране нет станков для нарезания внутренних косых зубьев эпицикла, в то время как на Западе [фирма Alpha (Германия) и др.] выпускаются как прямозубые, так и косозубые, обеспечивающие повышенную точность, планетарные передачи.
Встречаются исполнения корпусов редукторов: на лапах, в котором соединение с приводным валом осуществляется муфтой, цепной или ременной передачей; с фланцем на выходе, в котором предусматривается центрирование соединяемых валов мотор-редуктора и приводного с помощью буртика на фланце; насадное с полым выходным валом, насаживаемым на входной конец приводного вала, при этом мотор-редуктор снабжается реактивным рычагом (или реактивной тягой), соединяемым шарнирно с рамой и воспринимающим реактивный момент, возникающий при работе мотор-редуктора.
1.2 Сопоставление технических характеристик различных видов редукторов
При сопоставление по техническому уровню редукторов, предназначенных для встраивания в мотор-редукторы, следует, что относительная масса зарубежных редукторов в среднем в два раза меньше редукторов отечественного производства. Результаты этого сопоставления редукторов отечественного и зарубежного изготовления (рассматриваемое исполнение - редуктор на лапах) сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Достигнутые значения технического уровня редуктора
Тип
Типоразмеры
отечественного
редуктора
γотн
кг/(Нм)
Страна, фирма- изготовитель, типоразмеры зарубежного редуктора
γотн
кг/(Нм)
Червячный
Ч-80-Ч-160
0,071-
0,106
Великобритания, Challenge, SMRV 030-SMRV 150
0,027-
0,050
Зубчатый
цилиндрический
двухступенчатый
соосный
Ц-63-Ц-100
0,065-
0,120
Великобритания и Италия, Renold и Innovari,
Р202 - Р602
0,031-
0,038*
0,046-
0,049"
Волновой
МВз-80-
МВз-160
0,053-
0,066
Германия, Harmonic Drive AG, CSF-5-14-05-1U- СС- CSF-5-14-14-1U-CC
0,012-
0,019
Материал корпуса: * - алюминий, ** - чугун
1.3 Перспективы развития проектирования и производства отечественных и зарубежных мотор-редукторов
В то время как у нас в стране налажен серийный выпуск только одно и двухступенчатых цилиндрических мотор-редукторов, за рубежом выпускают трехступенчатые цилиндрические и коническо-цилиндрические мотор-редукторы, передаточное число которых в 5 ÷ 10 раз больше, а относительная масса редукторов мало отличается от двухступенчатых. Так, например, в зубчатых цилиндрических трехступенчатых редукторах Р203-Р603 фирм Renold и In-novari γотн = 0,032÷ 051.
Для создания соответствующего вращающего момента на выходе такого редуктора требуется двигатель соответственно в 5÷10 раз меньшей мощности по сравнению с двухступенчатым редуктором. Естественно масса такого двигателя оказывается меньшей, что существенно снижает относительную массу трехступенчатых мотор-редукторов по сравнению с двухступенчатыми.
2. Конструирование двухступенчатого мотор-редуктора в среде t-flex и определение его функциональных и конструктивных параметров
Кинематическая схема мотор-редуктора представлена на рисунке 1.1, где указаны исходные данные (согласно задания) таблица 1.1 на выходном валу мотор-редуктора.
Таблица 2.1 – исходные данные
Схема мотор-редуктора
4
Номер варианта режима нагружения
------
Монтажная позиция
----
Режим работы редуктора
(Р-реверс,Н-нереверсивный)
Р
Номинальный вращающий мо- мент на выходном валу, Н*м
2800
Срок службы
мотор-редуктора, лет
6
Синхронная частота вращения вала электродвигателя, мин-1
1500
Количество смен работы, ед.
2
Частота вращения выходного вала, мин-1
70
Рисунок 2.1 – Кинематическая схема мотор-редуктора
2.1 Определение требуемой мощности двигателя и выбор его модели
Для проектируемых приводов рекомендуется использовать асинхронные трехфазные двигатели переменного тока. Эти двигатели наиболее универсальны, могут работать в любом направлении, обеспечивая при необходимости реверсивность привода.
Определение ресурса мотор-редуктора
Срок службы (ресурс) Lh:
Lh = L tгод Lсм tсм = часов, где
L – срок службы привода, L = 6 лет;
tгод – количество рабочих дней в году, tгод = 250 рабочих дней (при пятидневной рабочей неделе);
Lсм – количество смен, Lсм = 2 смены;
tсм – продолжительность смены, tсм = 8 часов.
Определение КПД
ηпр = ηцп2* ηп3 ηм= 0,982*0,993 *98= 0,913, где
ηцп = 0,98 – КПД цилиндрической передачи;
ηп = 0,99 – КПД одной пары подшипников.
– КПД муфты.
Найдём мощность на тихоходном валу:
Требуемая мо
