Нарисовать кинематическую схему редуктора зубчатого трехступенчатого цилиндрическо–конического прямозубого. Обозначить числа зубьев. Наименование и назначение деталей машин. Определить основные кинематические и силовые параметры. Исходные данные: мощность двигателя – 1,5 кВт; частота вращения двигателя – 1200 об/мин; числа зубьев колес по порядку: 17, 92, 21, 106, 25, 102; КПД зубчатой передачи – 0,9.
Решение
Рисунок 1. Кинематическая схема 3-х ступенчатого коническо-цилиндрического редуктора.
I - входной (быстроходный) вал; II - 1-ый (быстроходный) промежуточный вал; III- 2-ой (тихоходный) промежуточный вал; IV - выходной (тихоходный) вал.
1 - коническая шестерня; 2 - коническое колесо; 3 - цилиндрическая шестерня
1-ого промежуточного вала; 4- цилиндрическое колесо 2-ого промежуточного вала; 5 - цилиндрическая шестерня 2-ого промежуточного вала; 6 - цилиндрическое колесо выходного вала; 7- корпус редуктора.
Примечание. Все валы редуктора установлены в подшипниках качения.
Назначение деталей редуктора.
Валы I, II, III и IV- предназначены для размещения и закрепления на них с помощью шпонок зубчатых колес и через них передается крутящие моменты через шпонки на зубчатые колеса.
Через зубчатые колеса передаются крутящие моменты с одновременным изменением частот вращения.
Корпус редуктора предназначен для размещения деталей (валов, зубчатых колес, подшипников и других деталей, является емкостью для жидкого масла, используемого в качестве средства для смазки и охлаждения).
Числа зубьев колес: z1 = 17, z2 = 92, z3 = 21, z4 = 106, z5 = 25, z6 = 102.
Определяем передаточное число редуктора.
U = u1-2·u3-4·u5-6, где u1-2 = z2/z1 = 92/17 = 5,41, u3-4 = z4/z3 = 106/21 = 5,05,
u5-6 = z6/z5 = 102/25 = 4,08.
U = 5,41·5,05·4,08 = 111,47.
Частота вращения выходного вала равна:
nвых = n4 = nдв/U = 1200/111,47 = 10,76 об/мин.
Находим угловые скорости валов:
𝜔1 = 𝜔дв = π·nдв/30 = 3,14·1200/30 = 125,6 рад/с,
𝜔2 = 𝜔1/u1-2 = 125,6/5,41 = 23,2 рад/с,
𝜔3 = 𝜔2/u3-4 = 23,2/5,05 = 4,60 рад/с,
𝜔4 = 𝜔3/ u5-6 = 4,60 = 1,13 рад/с, или 𝜔4 = π·n4/30 = 3,14·10,76/30 = 1,13 рад/с.
Проверяем заданное КПД редуктора, является ли оно реальным