Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Промышленность arrow Машины и аппараты пищевых производств arrow
Расчет и выбор редуктора

Расчет и выбор редуктора


Расчет и выбор редуктора

От правильности выбора редуктора во многом зависит не только его надежность, но и долговечность. Ошибки при расчете и выборе редуктора неизбежно могут привести к преждевременному выходу его из строя и, как следствие, в лучшем случае к финансовым потерям. Поэтому работу по расчету и выбору редуктора необходимо доверять опытным специалистам-конструкторам, которые учтут все факторы от расположения редуктора в пространстве и условий работы до температуры нагрева его в процессе эксплуатации. Подтвердив это соответствующими расчетами, специалист обеспечит подбор оптимального редуктора под Ваш конкретный привод. Практика показывает, что правильно подобранный редуктор обеспечивает срок службы не менее 7 лет — для червячных и 10-15 лет для цилиндрических редукторов. Для тех кто желает получить больше информации по расчету различных приводов и редукторов мы рекомендуем обратиться на сайты студентов МАТИ и МВТУ им. Баумана.Выбор любого редуктора осуществляется в три этапа: 1. Выбор типа редуктора2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик.3. Проверочные расчеты 1. Выбор типа редуктора
1.1 Исходные данные:
Кинематическая схема привода с указанием всех механизмов подсоединяемых к редуктору, их пространственного расположения относительно друг друга с указанием мест крепления и способов монтажа редуктора.1.2 Определение расположения осей валов редуктора в пространстве.
Цилиндрические редукторы:Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости – горизонтальный цилиндрический редуктор. Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной вертикальной плоскости – вертикальный цилиндрический редуктор. Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении при этом эти оси лежат на одной прямой (совпадают) – соосный цилиндрический или планетарный редуктор. Коническо-цилиндрические редукторы:Ось входного и выходного вала редуктора перпендикулярны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости. Червячные редукторы:Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – одноступенчатый червячный редуктор. Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они параллельны друг другу и не лежат в одной плоскости, либо они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – двухступенчатый редуктор.1.3 Определение способа крепления, монтажного положения и варианта сборки редуктора. Способ крепления редуктора и монтажное положение (крепление на фундамент или на ведомый вал приводного механизма) определяют по приведенным в каталоге техническим характеристикам для каждого редуктора индивидуально. Вариант сборки определяют по приведенным в каталоге схемам. Схемы «Вариантов сборки» приведены в разделе «Обозначение редукторов».1.4 Дополнительно при выборе типа редуктора могут учитываться следующие факторы 1) Уровень шума- наиболее низкий - у червячных редукторов- наиболее высокий - у цилиндрических и конических редукторов2) Коэффициент полезного действия- наиболее высокий - у планетарных и одноступенчатых цилиндрических редукторах- наиболее низкий - у червячных, особенно двухступенчатыхЧервячные редукторы предпочтительно использовать в повторно-кратковременных режимах эксплуатации3) Материалоемкость для одних и тех же значений крутящего момента на тихоходном валу- наиболее высокая - у конических- наиболее низкая - у планетарных одноступенчатых4) Габариты при одинаковых передаточных числах и крутящих моментах:- наибольшие осевые - у соосных и планетарных- наибольшие в направлении перпендикулярном осям – у цилиндрических- наименьшие радиальные – к планетарных.5) Относительная стоимость руб/(Нм) для одинаковых межосевых расстояний:- наиболее высокая - у конических- наиболее низкая – у планетарных 2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик2.1. Исходные данные Кинематическая схема привода, содержащая следующие данные:- вид приводной машины (двигателя);- требуемый крутящий момент на выходном валу Ттреб, Нхм, либо мощность двигательной установки Ртреб, кВт;- частота вращения входного вала редуктора nвх, об/мин;- частота вращения выходного вала редуктора nвых, об/мин;- характер нагрузки (равномерная или неравномерная, реверсивная или нереверсивная, наличие и величина перегрузок, наличие толчков, ударов, вибраций);- требуемая длительность эксплуатации редуктора в часах;- средняя ежесуточная работа в часах;- количество включений в час;- продолжительность включений с нагрузкой, ПВ %;- условия окружающей среды (температура, условия отвода тепла);- продолжительность включений под нагрузкой;- радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала Fвыхи входного вала F <>вх;2.2. При выборе габарита редуктора производиться расчет следующих параметров: 1) Передаточное числоU= nвх/nвых (1)Наиболее экономичной является эксплуатация редуктора при частоте вращения на входе менее 1500 об/мин, а с целью более длительной безотказной работы редуктора рекомендуется применять частоту вращения входного вала менее 900 об/мин. Передаточное число округляют в нужную сторону до ближайшего числа согласно таблицы 1. По таблице отбираются типы редукторов удовлетворяющих заданному передаточному числу.2) Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктораТрасчтребх Креж, (2)гдеТтреб- требуемый крутящий момент на выходном валу, Нхм (исходные данные, либо формула 3)Креж– коэффициент режима работыПри известной мощности двигательной установки:Ттреб= (Ртребх U х 9550)/ nвх, (3)гдеРтреб - мощность двигательной установки, кВтnвх - частота вращения входного вала редуктора (при условии что вал двигательной установки напрямую без дополнительной передачи передает вращение на входной вал редуктора), об/минU – передаточное число редуктора, формула 1Коэффициент режима работы определяется как произведение коэффициентов:Для зубчатых редукторов:Креж1х К2х К3х КПВх Крев(4)Для червячных редукторов:Креж1х К2х К3х КПВх Кревх Кч(5)гдеК1– коэффициент типа и характеристик двигательной установки, таблица 2К2– коэффициент продолжительности работы таблица 3К3– коэффициент количества пусков таблица 4КПВ– коэффициент продолжительности включений таблица 5Крев– коэффициент реверсивности , при нереверсивной работе Крев=1,0 при реверсивной работе Крев=0,75Кч– коэффициент, учитывающий расположение червячной пары в пространстве. При расположении червяка под колесом Кч= 1,0, при расположении над колесом Кч= 1,2. При расположении червяка сбоку колеса Кч= 1,1. 3) Расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктораFвых. расч= Fвыхх Креж, (6)гдеFвых- радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала (исходные данные), НКреж- коэффициент режима работы (формула 4,5) 3. Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям: 1)Тном> Трасч, (7)гдеТном– номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, приводимый в данном каталоге в технических характеристиках для каждого редуктора, НхмТрасч- расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм2)Fном> Fвых. расч(8)гдеFном– номинальная консольная нагрузка в середине посадочной части концов выходного вала редуктора, приводимая в технических характеристиках для каждого редуктора, Н.Fвых. расч- расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора (формула 6), Н.3)Рвх. расч< Ртермх Кт, (9)гдеРвх. расч– расчетная мощность электродвигателя (формула 10), кВтРтерм– термическая мощность, значение которой приводится в технических характеристиках редуктора, кВтКт- температурный коэффициент, значения которого приведены в таблице 6Расчетная мощность электродвигателя определяется:Рвх. расч=( Твыхх nвых)/(9550 х КПД), (10)гдеТвых- расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхмnвых- частота вращения выходного вала редуктора, об/минКПД- коэффициент полезного действия редуктора,А) Для цилиндрических редукторов:- одноступенчатых - 0,99- двухступенчатых - 0,98- трехступенчатых - 0,97- четырехступенчатых - 0,95Б) Для конических редукторов:- одноступенчатых - 0,98- двухступенчатых - 0,97В) Для коническо-цилиндрических редукторов – как произведение значений конической и цилиндрической частей редуктора.Г) Для червячных редукторов КПД приводиться в технических характеристиках для каждого редуктора для каждого передаточного числа.ПРИМЕР ВЫБОРА РЕДУКТОРА Кинематическая схема

Транспортер для сыпучих материаловТребуемый крутящий момент на выходном валу Ттреб, = 1800 НхмАсинхронный электродвигатель nвх, =1500 об/минОбороты на выходном валу редуктора nвых= 40 об/минРабота непрерывная, нереверсивная, толчки средней силыРадиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала Fвых= 5000 НСредняя ежесуточная работа 7 часовКоличество включений в час до 10Продолжительность включений с нагрузкой, ПВ 100 %Условия окружающей среды: температура до 30oС, условия отвода тепла – естественное охлаждение воздухом окружающей средыВыбор типа редуктораИсходя из расположения осей входного и выходного вала в пространстве, выбираем цилиндрический горизонтальный редуктор. Крепление редуктора на фундамент. Вариант сборки редуктора 12. Выбор габарита редуктора1) Передаточное число редуктора (формула 1)U = 1500/40= 37,5По таблице 1 выбираем передаточное отношение редуктора 40. Это передаточное отношение имеют редукторы 1Ц2У, РМ, РЦД, Ц2, 1Ц3У, Ц3У…(Н), Ц3Н2) Определим коэффициент режима работы (формула 4)Креж= 1,0 х 1,0 х 1,2 х 1,0 х 1,0 = 1,23) Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2)Трасч= 1800 х 1,2 = 2160 Нхм4) Расчетная радиальная консольная нагрузка (формула 6)Fвых. расч= 5000 х 1,2 = 6000 Н5) Исходя из соблюдения условия формулы 7,8, наиболее эффективно использование в данном приводе редуктора 1Ц2У-200-40-12 со следующими характеристиками: Тном= 2500 Нхм; Fном= 12500 Н.

Выбор редуктора по климатическим условиям

Обозначение климата

Категория размещения

t 0 C - воздуха для категории размещения

У-умеренныйТ-тропическийУХЛ-умеренно-холодный

1-открытый воздух2-под навесом3-нерегулярно отапливаемое помещение1-открытый воздух2-под навесом3-нерегулярно отапливаемое помещение4-жилое помещение

-45o С …+40o С-15o С …+50o С+1o С …+45o С

 
Оригинал текста доступен для загрузки на странице содержания
 

Предметы
Геология
Информатика
История
Культура. Искусство
Математика
Медицина
Механика
Политология. Социология
Право
Промышленность
Психология
Религия. Логика. Этика. Философия
Сельское хозяйство. Биология. Ветеринария.
Строительство
Физика
Финансы. Экономика
Химия
Экология
Электротехника
Языки
Прочее