1. Кинематический и силовой расчет редуктора

Рассчитаем общее передаточное число привода

uпр.=uр×uч (1.1)

uпр.- передаточное число привода;

Для червячной закрытой u2=10…40;

Найдем мощность электродвигателя

(1.2)

- мощность электродвигателя;

- крутящий момент на барабане;

; (1.3)

с-1;

м- КПД, учитывающий потери в муфте;

ч - КПД, учитывающий потери в червячной передаче;

р - КПД, учитывающий потери в ременной передаче;

м= 0,98;

ч = 0,8;

р = 0,97;

Вт;

По каталогу выбираем двигатель АИРС100L4/1430

Для которого: кВт, nэд= 1430 мин-1,

;(1.4)

Распределяем общее передаточное число между ременной и червячной передачами редуктора.

Принимаем: uр = 1,986; uч =20.

Определяем моменты на валах редуктора

Нм;

(1.5)

Нм;

Определяем число заходов и коэффициент диаметра червяка.

Принимаем z1 = 2 (число заходов при 16>uч>30)

Число зубьев колеса z2> 28(1.6)

z2 = 2?20 = 40

Коэффициент диаметра червяка q1 = (0.25…0.315)z2(1.7)

q1 = (0.25…0.315)z2 = (0.25…0.315)?40=10…12,6

Принимаем q1 = 12,5

2. Выбор материала колес и расчет допускаемых напряжений

.1 Материал колес

Выбираем материал для изготовления червяков: сталь 40Х закаленная

до HRCэ> 45;

Материалы червячных колес выбираем в зависимости от скорости

скольжения:

;(2.1)

м/с;

При Vc> 5 м/с целесообразно выбирать оловянистые бронзы;

Выбираем бронзу БрО10Ф1, литьё в землю. Для которойМПа, МПа.

.2 Допускаемые напряжения

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

Для определения допускаемых напряжений найдем эквивалентное число циклов нагружений:

,(2.2)

где - суммарное число циклов нагружения, - коэффициент долговечности.

(2.3)

- эквивалентное число циклов нагружения.

(2.4)

МПа;

МПа (2.5)

МПа

3. Расчет червячной передачи

.1 Определение межосевого расстояния

; (3.1)

для закаленного червяка и бронзового венца Eпр = 1,26?10 5 , то aW примет вид:

;

мм;

Принимаем мм.

.2 Определение модуля зацепления

мм;

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного и

принимаем m = 6,3 мм.

;

3.3 Определение геометрических размеров

Червяк:

мм

мм

мм

мм

Принимаем b1 = 115 мм. (с учетом того, что червяк шлифованный)

Колесо червячное:

мм

мм

мм

мм

мм

Угол подъема червяка

;

.

.4 Проверочный расчет

Уточняем скорость скольжения

м/с

Назначаем 8 степень точности передачи

Уточняем КПД

;

Н×мм

Окружная скорость колеса

м/с

3.4.1 Проверка контактной прочности

(3.2)

где - коэффициент нагрузки

;

;

где- коэффициент динамической нагрузки;

- коэффициентконцентрации нагрузки

;

- коэффициент деформации червяка;

- коэффициент, учитывающий характер изменения нагрузки;

;

;

или 0,8727 радиан

;

;

;

МПа;

Расчетные напряжения меньше допускаемых напряжений.

3.4.2 Проверка изгибной прочности

(3.3)

где - коэффициент формы зуба; - окружная сила на колесе;

- коэффициент нагрузки; - модуль в нормальном сечении.

мм

мм

Н·мм

МПа

Расчетные напряжения меньше допускаемых напряжений.

Проверка по пиковым перегрузкам

МПа

МПа

Расчетные напряжения по пиковым перегрузкам меньше допускаемых напряжений.

.5 Тепловой расчет

, (3.4)

где - коэффициент теплоотдачи; - площадь поверхности охлаждения,

- коэффициент, учитывающий теплоотвод через плиту или раму.

Наибольшая температура для редукторных масел . Так как расчетная температура меньше допускаемой, то дополнительные меры по охлаждению редуктора не нужны.

4. Расчет валов

.1 Ориентировочный расчет валов

Ориентировочный расчет валов проведен из расчета на кручение по пониженням допускаемым напряженим , косвенно учитывая тем самым действие на валы изгибающих моментов, по формуле

Тихоходный вал:

Крутящий момент на валу,тогда диаметр вала равен

.