Desain singkat 3

1. Pilihan motor listrik, perhitungan kinematik dan daya penggerak 4

2. Perhitungan roda gigi gearbox 6

3. Perhitungan awal poros gearbox 10

4. TATA LETAK PEREDUKUR 13

4.1. Dimensi konstruktif roda gigi dan roda 13

4.2. Dimensi desain rumah gearbox 13

4.3 Tata letak kotak roda gigi 14

5. PEMILIHAN DAN PEMERIKSAAN HIDUP BEARING, REAKSI DUKUNGAN 16

5.1. Poros penggerak 16

5.2 Poros penggerak 18

6. SEKTOR KEKUATAN FATIGUE. Perhitungan halus poros 22

6.1 Poros penggerak 22

6.2 Poros penggerak: 24

7. Perhitungan tombol 28

8. PEMILIHAN PELUMAS 28

9. PERAKITAN GEARBOX 29

SASTRA 30

Tugas desain

Rancang peredam roda gigi heliks horizontal satu tahap untuk digerakkan ke sabuk konveyor.

Skema kinematik:

1. Motor listrik.

2. Kopling motor.

3. Perlengkapan.

4. Roda.

5. Kopling tromol.

6. Konveyor sabuk drum.

Persyaratan teknis: daya pada drum konveyor R b = 8,2 kW, kecepatan drum n b = 200 rpm.

1. Pilihan motor listrik, perhitungan kinematik dan daya penggerak

Efisiensi sepasang roda gigi pacu η H = 0,96; koefisien dengan mempertimbangkan hilangnya sepasang bantalan gelinding, η komputer = 0,99; Efisiensi kopling η M = 0,96.

Efisiensi penggerak keseluruhan

η umum =η M 2 ·η komputer 3 ·η H = 0.97 2 0.99 3 0.96=0.876

Nyalakan poros drum R b \u003d 8,2 kW, n B= 200rpm. Daya motor yang dibutuhkan:

R dv =
=
= 9,36 kW

n dv = n B(2...5)=
= 400…1000 rpm

Memilih motor listrik berdasarkan daya yang dibutuhkan R dv\u003d 9,36 kW, motor listrik sangkar tupai tiga fase seri 4A, tertutup, ditiup, dengan kecepatan sinkron 750 rpm 4A160M6U3, dengan parameter R dv= 11,0 kW dan slip 2,5% (GOST 19523-81). Kecepatan motor yang dinilai:

n dv= rpm

Perbandingan Saya= kamu= n tidak / n B = 731/200=3,65

Kami menentukan kecepatan rotasi dan kecepatan sudut pada semua poros penggerak:

n dv = n tidak = 731 rpm

n 1 = n dv = 731 rpm

rpm

n B = n 2 = 200,30 rpm

di mana - frekuensi putaran motor listrik;

- frekuensi pengenal putaran motor listrik;

- frekuensi rotasi poros berkecepatan tinggi;

- frekuensi rotasi poros kecepatan rendah;

Saya= kamu - rasio roda gigi dari gearbox;

- kecepatan sudut motor listrik;

- kecepatan sudut poros kecepatan tinggi;

- kecepatan sudut poros kecepatan rendah;

- kecepatan sudut drum penggerak.

Kami menentukan daya dan torsi pada semua poros penggerak:

R dv =P diperlukan = 9,36 kW

R 1 =P dv ·η M = 9,36 0,97 = 9,07 kW

R 2 =P 1 ·η komputer 2 ·η H = 9,07 0,99 2 0,96=8,53 kW

R B =P 2 · η M ·η komputer = 8,53 0,99 0,97=8,19 kW

di mana
- daya motor listrik;

- daya pada poros roda gigi;

- daya pada poros roda;

- daya pada poros drum.

Kami menentukan torsi motor listrik dan torsi pada semua poros penggerak:

di mana - torsi motor listrik;

- torsi poros kecepatan tinggi;

- torsi poros kecepatan rendah;

- torsi drive drum.

2. Perhitungan roda gigi gearbox

Untuk roda gigi dan roda, kami memilih bahan dengan karakteristik mekanis rata-rata:

Untuk baja roda gigi 45, perlakuan panas - peningkatan, kekerasan HB 230;

Untuk roda - baja 45, perlakuan panas - peningkatan, kekerasan HB 200.

Kami menghitung tegangan kontak yang diijinkan sesuai dengan rumus:

,

di mana σ H lim B– batas ketahanan kontak pada jumlah siklus dasar;

KE HL– koefisien daya tahan;

adalah faktor keamanan.

Untuk baja karbon dengan kekerasan permukaan gigi kurang dari HB 350 dan perlakuan panas (perbaikan)

σ H lim B = 2HB+70;

KE HL menerima setara 1, sejak masa pakai yang diproyeksikan lebih dari 5 tahun; faktor keamanan = 1.1.

Untuk roda gigi heliks, tegangan kontak yang diijinkan desain ditentukan oleh rumus:

untuk gigi
= MPa

untuk roda =
MPa.

Kemudian tegangan kontak yang diijinkan dihitung

Kondisi
selesai.

Jarak pusat dari kondisi ketahanan kontak permukaan aktif gigi ditemukan dengan rumus:

,

di mana
- kekerasan permukaan gigi. Untuk lokasi simetris roda relatif terhadap penyangga dan dengan kekerasan material 350HB, kami menerima dalam kisaran (1 - 1,15). Mari kita ambil \u003d 1.15;

ba =0,25÷0,63 – koefisien lebar mahkota. Kami menerima ba = 0,4;

K a \u003d 43 - untuk roda gigi heliks dan herringbone;

kamu - perbandingan. dan = 3,65;

.

Kami menerima jarak pusat
, yaitu bulatkan ke bilangan bulat terdekat.

Kami menerima modulus keterlibatan normal sesuai dengan rekomendasi berikut:

M n =
=
mm;

kami menerima sesuai dengan GOST 9563-60 M n= 2mm.

Mari kita terlebih dahulu mengambil sudut kemiringan gigi = 10 ° dan menghitung jumlah gigi roda gigi dan roda:

Z1=

Menerima z 1 = 34, maka jumlah gigi roda z 2 = z 1 · kamu= 34 3,65=124,1. Menerima z 2 = 124.

Kami menentukan nilai sudut kemiringan gigi:

Dimensi gigi dan roda utama:

membagi diameter:

Penyelidikan:
mm;

diameter ujung gigi:

D sebuah 1 = D 1 +2 M n\u003d 68,86 + 2 2 \u003d 72,86 mm;

D sebuah 2 = D 2 +2 M n\u003d 251,14 + 2 2 \u003d 255,14 mm;

diameter akar gigi: D F 1 = D 1 - 2 M n\u003d 68,86-2 2 \u003d 64,86 mm;

D F 2 = D 2 - 2 = 251,14-2 2 = 247,14 mm;

tentukan lebar roda : B2=

tentukan lebar roda gigi: B 1 = B 2 +5mm = 64+5=69mm.

Kami menentukan rasio lebar roda gigi dengan diameter:

Kecepatan keliling roda dan tingkat akurasi transmisi:

Pada kecepatan ini, untuk roda gigi heliks, kami menerima tingkat akurasi ke-8, di mana faktor beban sama dengan:

KE H ambil sama dengan 1,04.

, karena kekerasan material kurang dari 350HB.

Lewat sini, K H = 1,04 1,09 1,0=1,134.

Kami memeriksa tegangan kontak sesuai dengan rumus:

Kami menghitung kelebihan beban:

Overload berada dalam kisaran normal.

Kekuatan yang bertindak dalam keterlibatan:

daerah:

;

radial:

di mana
\u003d 20 0 - sudut pertunangan di bagian normal;

\u003d 9,07 0 - sudut kemiringan gigi.

Kami memeriksa gigi untuk daya tahan dengan menekuk tegangan sesuai dengan rumus:

.

,

di mana
=1.1 - koefisien dengan mempertimbangkan distribusi beban yang tidak merata di sepanjang gigi (faktor konsentrasi beban);

=1.1 - koefisien dengan mempertimbangkan efek dinamis dari beban (koefisien dinamis);

Faktor yang mempertimbangkan bentuk gigi dan tergantung pada jumlah gigi yang setara

Tegangan yang diizinkan menurut rumus

.

Untuk baja 45 ditingkatkan dengan kekerasan HB≤350 0 F lim B\u003d 1,8 HB.

Untuk gigi 0 F lim B=1,8 230=415 MPa; untuk roda 0 F lim B\u003d 1,8 200 \u003d 360 MPa.

=΄˝ - faktor keamanan, di mana =1,75, =1 (untuk tempa dan stempel). Oleh karena itu, .=1,75.

Tegangan yang diizinkan:

untuk gigi
MPa;

untuk roda
MPa.

Menemukan relasi
:

untuk gigi
;

untuk roda
.

Perhitungan lebih lanjut harus dilakukan untuk gigi roda, yang rasio yang ditemukan lebih kecil.

Kami menentukan koefisien Y dan K Fα:

di mana KE Fa- koefisien dengan mempertimbangkan distribusi beban yang tidak merata di antara gigi;

=1,5 - koefisien tumpang tindih akhir;

n=8 - tingkat akurasi roda gigi.

Kami memeriksa kekuatan gigi roda sesuai dengan rumus:

;

Kondisi kekuatan terpenuhi.

3. Perhitungan awal poros gearbox

Diameter poros ditentukan oleh rumus:

.

Untuk poros penggerak [τ to] = 25 MPa; untuk budak [τ ke] = 20 MPa.

Batang penggerak:

Untuk mesin merk 4A 160M6U3 = 48 mm. Diameter poros D dalam 1 =48

Mari kita ambil diameter poros di bawah bantalan D n1 = 40 mm

Diameter kopling D m = 0,8 =
=38,4mm. Menerima D m = 35mm.

Ujung bebas poros dapat ditentukan dengan rumus perkiraan:

,

di mana D P – diameter poros bantalan.

Di bawah bantalan kami menerima:

Kemudian aku=

Desain skema poros penggerak ditunjukkan pada gambar. 3.1.

Beras. 3.1. Desain poros penggerak

poros yang digerakkan.

Diameter ujung poros:

, kita ambil nilai terdekat dari deret standar

Kami mengambil di bawah bantalan

Di bawah gigi

Desain skema poros penggerak (kecepatan rendah) ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Beras. 3.2. Desain poros penggerak

Diameter bagian poros yang tersisa ditetapkan berdasarkan pertimbangan desain saat merakit gearbox.

4. TATA LETAK PEREDUKUR

4.1. Dimensi desain roda gigi dan roda

Roda gigi dibuat utuh dengan poros. Dimensinya:

lebar

diameter

diameter ujung gigi

diameter lesung pipit
.

Roda yang ditempa:

lebar

diameter

diameter ujung gigi

diameter lesung pipit

diameter hub

panjang hub,

menerima

Ketebalan Pelek:

menerima

Ketebalan cakram:

4.2. Dimensi desain rumah gearbox

Ketebalan dinding tubuh dan penutup:

Menerima

Menerima
.

Ketebalan flensa badan dan akord penutup:

sabuk atas tubuh dan sabuk penutup:

sabuk tubuh bagian bawah:

Menerima
.

Diameter baut:

mendasar; terima baut dengan ulir M16;

kencangkan penutup ke rumah di bantalan

; terima baut dengan ulir M12;

menghubungkan penutup ke tubuh; terima baut dengan ulir M8.

4.3 Tata letak kotak roda gigi

Tahap pertama berfungsi untuk kira-kira menentukan posisi roda gigi relatif terhadap penyangga untuk penentuan reaksi penyangga selanjutnya dan pemilihan bantalan.

Gambar tata letak dibuat dalam satu proyeksi - bagian di sepanjang sumbu poros dengan penutup gearbox dilepas; skala 1:1.

Dimensi rumah roda gigi:

kami menerima celah antara ujung roda gigi dan dinding bagian dalam rumahan (jika ada hub, kami mengambil celah dari ujung hub); terima A 1 \u003d 10 mm; di hadapan hub, izin diambil dari ujung hub;

ambil celah dari lingkar bagian atas gigi roda ke dinding bagian dalam rumahan
;

ambil jarak antara cincin luar bantalan poros penggerak dan dinding bagian dalam rumahan; jika diameter lingkaran bagian atas gigi gir lebih besar dari diameter luar bantalan, maka jaraknya harus diambil dari roda gigi.

Kami sebelumnya menguraikan bantalan bola dalam alur satu baris dari seri tengah; dimensi bantalan dipilih sesuai dengan diameter poros di kursi bantalan
dan
.(Tabel 1).

Tabel 1:

Dimensi bantalan yang dimaksudkan

	Penunjukan bantalan				Kapasitas beban, kN
		dimensi, mm
Armada
Bergerak lambat

Kami memecahkan masalah pelumasan bantalan. Kami menerima pelumas plastik untuk bantalan. Untuk mencegah kebocoran gemuk ke dalam bodi dan membersihkan gemuk dengan oli cair dari zona pengikatan, kami memasang cincin penahan gemuk.

Tata letak sketsa ditunjukkan pada gambar. 4.1.

5. PEMILIHAN DAN PEMERIKSAAN DURABILITAS BEARING, REAKSI DUKUNGAN

5.1. batang penggerak

Dari perhitungan sebelumnya kita mendapatkan:

Tentukan reaksi dukungan.

Skema perhitungan poros dan diagram momen lentur ditunjukkan pada gambar. 5.1

Di pesawat YOZ:

Penyelidikan:

di pesawat XOZ:

Penyelidikan:

di pesawat YOZ:

bagian 1:
;

bagian 2: M
=0

Bagian 3: M

di pesawat XOZ:

bagian 1:
;

=

seksi 2:

bagian3:

Kami memilih bantalan sesuai dengan dukungan yang paling banyak dimuat. Kami menguraikan bantalan bola dalam alur 208: D=40 mm;D=80mm; V=18mm; DENGAN=32.0 kN; DENGAN HAI = 17.8kN.

di mana R B=2267,3 N

- koefisien suhu.

Sikap
; nilai ini sesuai
.

Sikap
; X=0,56 dankamu=2,15

Perkiraan daya tahan menurut rumus:

di mana
- frekuensi putaran poros penggerak.

5.2 Poros yang digerakkan

Poros yang digerakkan membawa beban yang sama dengan poros penggerak:

Skema perhitungan poros dan diagram momen lentur ditunjukkan pada gambar. 5.2

Tentukan reaksi dukungan.

Di pesawat YOZ:

Penyelidikan:

Di pesawat XOZ:

Penyelidikan:

Total reaksi pada tumpuan A dan B:

Kami menentukan momen berdasarkan bagian:

di pesawat YOZ:

bagian 1: di x=0,
;

pada x= aku 1 , ;

bagian 2: di x= aku 1 , ;

pada x=aku 1 + aku 2 ,

bagian 3;

di pesawat XOZ:

bagian 1: di x=0, ;

pada x= aku 1 , ;

seksi 2: pada x=aku 1 + aku 2 ,

bagian 3: di x= aku 1 + aku 2 + aku 3 ,

Kami membangun diagram momen lentur.

Kami memilih bantalan sesuai dengan dukungan yang paling banyak dimuat dan menentukan daya tahannya. Kami menguraikan bantalan bola dalam alur 211: D=55 mm;D=100mm; V=21mm; DENGAN=43,6 kN; DENGAN HAI = 25,0 kN.

di mana R SEBUAH=4290,4 N

1 (cincin bagian dalam berputar);

Faktor keamanan untuk penggerak konveyor sabuk;

koefisien suhu.

Sikap
; nilai ini sesuai dengan e=0.20.

Sikap
, maka X=1, Y=0. Jadi

Perkiraan daya tahan, juta.

Perkiraan daya tahan, h.

di mana
- frekuensi putaran poros yang digerakkan.

6. SEKTOR KEKUATAN FATIGUE. Perhitungan poros yang halus

Kami berasumsi bahwa tegangan lentur normal berubah dalam siklus simetris, dan garis singgung akibat torsi berubah dalam siklus yang berdenyut.

Perhitungan poros yang disempurnakan terdiri dalam menentukan faktor keamanan s untuk bagian berbahaya dari poros dan membandingkannya dengan nilai yang diperlukan [s]. Kekuatan dipertahankan pada
.

6.1 Poros penggerak

Bagian 1: di x=0, ;

pada x=aku 3 , ;

Bagian 2: di x=aku 3 , ;

pada x=aku 3 + aku 2 , ;

Bagian 3: di x=aku 3 + aku 2 , ;

pada x=aku 3 + aku 2 + aku 1 , .

torsi:

Kami mendefinisikan bagian berbahaya. Untuk melakukan ini, kami secara skematis menggambarkan poros (Gbr. 8.1)

Beras. 8.1 Representasi skema dari poros penggerak

Dua bagian berbahaya: di bawah bantalan kiri dan di bawah roda gigi. Mereka berbahaya karena keadaan tegangan kompleks (lentur dengan puntir), momen lenturnya signifikan.

Konsentrator tegangan:

1) bantalan dipasang dengan pas transisi (penekanan kurang dari 20 MPa);

2) fillet (atau alur).

Tentukan faktor keamanan kelelahan.

Untuk diameter benda kerja hingga 90mm
kekuatan tarik rata-rata untuk baja 45 dengan perlakuan panas - peningkatan
.

Batas daya tahan untuk siklus tekukan simetris:

Batas ketahanan untuk siklus simetris tegangan geser:

Bagian A-A. Konsentrasi tegangan disebabkan oleh kecocokan bantalan dengan kecocokan interferensi yang dijamin:

Karena menekan tekanan kurang dari 20 MPa, maka kami mengurangi nilai rasio ini sebesar 10%.

untuk baja yang disebutkan di atas, kami menerima
dan

Momen lentur dari diagram:

Momen aksial perlawanan:

Amplitudo tegangan normal:

Tegangan sedang:

Momen tahanan kutub:

Amplitudo dan tegangan rata-rata dari siklus tegangan geser menurut rumus:

Faktor keamanan untuk tegangan normal menurut rumus:

Faktor keamanan untuk tegangan geser menurut rumus:

Koefisien yang dihasilkan lebih besar dari norma yang diijinkan (1,5÷5). Oleh karena itu, diameter poros harus dikurangi, yang dalam hal ini tidak boleh dilakukan, karena. faktor keamanan yang begitu besar dijelaskan oleh fakta bahwa diameter poros meningkat selama desain untuk menghubungkannya dengan kopling standar ke poros motor.

6.2 Poros yang digerakkan:

Tentukan momen lentur total. Nilai momen lentur pada penampang diambil dari diagram.

Bagian 1: di x=0, ;

pada x=aku 1 , ;

Bagian 2: di x=aku 1 , ;

pada x=aku 1 + aku 2 , ;

Bagian 3: di x=aku 1 + aku 2 , ; .

Amplitudo dan tegangan rata-rata dari siklus tegangan geser:

Faktor keamanan untuk tegangan normal:

Faktor keamanan untuk tegangan geser:

Faktor keamanan yang dihasilkan untuk bagian tersebut sesuai dengan rumus:

Karena faktor keamanan yang dihasilkan di bawah bantalan kurang dari 3,5, maka diameter poros tidak perlu dikurangi.

7. Perhitungan kunci

Bahan kuncinya adalah baja 45 yang dinormalisasi.

Tegangan runtuh dan kondisi kekuatan ditentukan oleh rumus:

.

Tegangan hancur maksimum dengan hub baja [ σ cm ] = 100120 MPa, dengan besi tuang [ σ

Mengatur viskositas minyak. Pada tegangan kontak
=400,91 MPa dan kecepatan
viskositas oli yang direkomendasikan harus kira-kira sama dengan
Kami menerima oli industri I-30A (menurut GOST 20799-75).

9. PERAKITAN GEARBOX

Sebelum perakitan, rongga internal rumah gearbox dibersihkan secara menyeluruh dan dilapisi dengan cat tahan minyak.

Perakitan dilakukan sesuai dengan gambar rakitan gearbox, mulai dari rakitan poros:

pada cincin penahan minyak poros penggerak dan bantalan bola, dipanaskan sebelumnya dalam oli hingga 80-100 0 ;

kunci diletakkan di poros yang digerakkan
dan tekan roda gigi sepenuhnya ke bahu poros; kemudian mereka mengenakan selongsong spacer, cincin penahan minyak dan memasang bantalan bola yang dipanaskan sebelumnya dalam minyak.

Rakitan poros ditempatkan di dasar rumah gearbox dan penutup rumah dipasang, sebelumnya menutupi permukaan sambungan penutup dan rumah dengan pernis alkohol. Untuk pemusatan, pasang penutup pada bodi menggunakan dua pin berbentuk kerucut; kencangkan baut yang menahan penutup ke rumahan.

Setelah itu, gemuk ditempatkan di ruang bantalan poros yang digerakkan, tutup bantalan dengan satu set gasket logam untuk penyesuaian ditempatkan.

Sebelum memasang melalui penutup, manset yang diperkuat karet diletakkan di alur. Dengan memutar poros, periksa tidak adanya kemacetan bantalan dan kencangkan penutup dengan baut.

Kemudian sumbat pembuangan oli dengan paking dan penunjuk tongkat disekrup.

Tuang oli ke dalam bodi dan tutup lubang inspeksi dengan penutup dengan paking yang terbuat dari karton teknis; kencangkan penutup dengan baut.

Gearbox yang dirakit dijalankan dan diuji di dudukan sesuai dengan program yang ditetapkan oleh kondisi teknis Perhitungan perhitungan diringkas dalam Tabel 2: Tabel 2 Parameter geometris tahap kecepatan rendah silinder kotak roda gigi Parameter...

Desain dan verifikasi pembayaran kotak roda gigi

Kursus >> Industri, produksi

Ada pilihan motor listrik, design dan test pembayaran kotak roda gigi dan bagian-bagian penyusunnya. B... Output: U = 1% gigi [ΔU] = 4% ), kinematik pembayaran dilakukan dengan memuaskan. 1.4 Perhitungan frekuensi, kekuatan ...

bukanlah tugas yang mudah. Satu langkah yang salah dalam perhitungan penuh tidak hanya dengan kegagalan dini peralatan, tetapi juga dengan kerugian finansial (terutama jika gearbox sedang diproduksi). Karena itu, perhitungan motor gir paling sering dipercaya oleh spesialis. Tetapi apa yang harus dilakukan ketika Anda tidak memiliki spesialis seperti itu?

Untuk apa motor bergigi?

Gear motor adalah mekanisme penggerak yang merupakan kombinasi dari gearbox dan motor listrik. Dalam hal ini, mesin dipasang langsung pada gearbox tanpa sambungan khusus untuk koneksi. Karena tingkat efisiensi yang tinggi, ukuran yang ringkas dan kemudahan perawatan, jenis peralatan ini digunakan di hampir semua bidang industri. Gearmotors telah menemukan aplikasi di hampir semua industri:

Bagaimana memilih roda gigi motor?

Jika tugasnya adalah memilih motor roda gigi, paling sering semuanya bermuara pada pemilihan mesin dengan daya yang diperlukan dan jumlah putaran pada poros keluaran. Namun, ada karakteristik penting lainnya yang penting untuk dipertimbangkan saat memilih motor bergigi:

1. Jenis motor roda gigi:

Memahami jenis gearmotor dapat sangat menyederhanakan pemilihannya. Menurut jenis transmisi, mereka membedakan: planetary, bevel dan roda gigi silinder koaksial. Semuanya berbeda dalam pengaturan poros.

1. Perputaran di pintu keluar

Kecepatan rotasi mekanisme yang dipasangi motor roda gigi ditentukan oleh jumlah putaran pada output. Semakin tinggi indikator ini, semakin besar amplitudo rotasi. Misalnya, jika motor roda gigi adalah penggerak untuk sabuk konveyor, maka kecepatan gerakannya akan tergantung pada indikator kecepatan.

1. Tenaga motor

Kekuatan motor listrik motor-peredam ditentukan tergantung pada beban yang diperlukan pada mekanisme pada kecepatan putaran tertentu.

1. Fitur operasi

Jika Anda berencana untuk menggunakan motor roda gigi dalam kondisi beban konstan, saat memilihnya, pastikan untuk menanyakan kepada penjual berapa jam pengoperasian terus menerus yang dirancang untuk peralatan tersebut. Penting juga untuk mengetahui jumlah inklusi yang diizinkan. Dengan cara ini, Anda akan tahu persis setelah jangka waktu berapa Anda harus mengganti peralatan.

Penting: Periode pengoperasian motor roda gigi berkualitas tinggi dengan operasi aktif dalam mode 24/7 harus minimal 1 tahun (8760 jam).

1. Kondisi kerja

Sebelum memesan gearmotor, perlu untuk menentukan tempat penempatannya dan kondisi pengoperasian peralatan (di dalam ruangan, di bawah kanopi atau di udara terbuka). Ini akan membantu Anda menetapkan tugas yang lebih jelas untuk penjual, dan dia, pada gilirannya, akan memilih produk yang secara jelas memenuhi kebutuhan Anda. Misalnya, untuk memfasilitasi pengoperasian motor roda gigi pada suhu yang sangat rendah atau sangat tinggi, oli khusus digunakan.

Bagaimana cara menghitung motor yang digerakkan?

Rumus matematika digunakan untuk menghitung semua karakteristik yang diperlukan dari motor roda gigi. Menentukan jenis peralatan juga sangat tergantung pada apa yang akan digunakan untuk: untuk mekanisme pengangkatan, pencampuran atau untuk mekanisme pemindahan. Jadi untuk alat angkat, worm dan gearmotor 2MCH paling sering digunakan. Dalam gearbox seperti itu, kemungkinan menggulung poros keluaran saat gaya diterapkan padanya dikecualikan, yang menghilangkan kebutuhan untuk memasang rem sepatu pada mekanisme. Untuk berbagai mekanisme pencampuran, serta untuk berbagai rig pengeboran, gearbox tipe 3MP (4MP) digunakan, karena mampu mendistribusikan beban radial secara merata. Jika nilai torsi tinggi diperlukan dalam mekanisme pergerakan, motor roda gigi tipe 1MTs2S, 4MTs2S paling sering digunakan.

Perhitungan indikator utama untuk memilih gearmotor:

1. Perhitungan putaran pada output motor-peredam.

Perhitungan dilakukan sesuai dengan rumus:

V=∏*2R*n\60

R – radius drum pengangkat, m

V - kecepatan angkat, m * mnt

n - putaran pada output motor-peredam, rpm

1. Penentuan kecepatan sudut rotasi poros motor-peredam.

Perhitungan dilakukan sesuai dengan rumus:

=∏*n\30

1. Perhitungan torsi

Perhitungan dilakukan sesuai dengan rumus:

M=F*R (N*M)

Penting: Kecepatan rotasi poros motor dan, karenanya, poros input gearbox tidak dapat melebihi 1500 rpm. Aturan ini berlaku untuk semua jenis girboks, kecuali girboks silinder dengan kecepatan putaran hingga 3000 rpm. Pabrikan menunjukkan parameter teknis ini dalam ringkasan karakteristik motor listrik.

1. Identifikasi daya yang dibutuhkan motor listrik

Perhitungan dilakukan sesuai dengan rumus:

P=ω*M, W

Penting:Daya penggerak yang dihitung dengan benar membantu mengatasi hambatan gesekan mekanis yang terjadi selama gerakan bujursangkar dan putar. Jika daya melebihi yang dibutuhkan lebih dari 20%, ini akan mempersulit kontrol kecepatan poros dan menyesuaikannya dengan nilai yang diperlukan.

Dimana untuk membeli gear motor?

Membeli hari ini tidak sulit. Pasar penuh dengan penawaran dari berbagai pabrik dan perwakilannya. Sebagian besar produsen memiliki toko online atau situs web resmi mereka sendiri di Internet.

Saat memilih pemasok, cobalah untuk membandingkan tidak hanya harga dan karakteristik motor roda gigi, tetapi juga periksa perusahaan itu sendiri. Kehadiran surat rekomendasi yang disertifikasi oleh segel dan tanda tangan dari pelanggan, serta spesialis yang memenuhi syarat di perusahaan akan membantu melindungi Anda tidak hanya dari biaya keuangan tambahan, tetapi juga mengamankan operasi produksi Anda.

Mengalami masalah dengan pemilihan motor-reduksi? Mintalah bantuan dari spesialis kami dengan menghubungi kami melalui telepon atau tinggalkan pertanyaan kepada penulis artikel.

1. Pemilihan motor

Diagram kinematik dari gearbox:

1. Mesin;

2. Peredam;

3. Poros penggerak;

4. Kopling pengaman;

5. Koplingnya elastis.

Z 1 - cacing

Z 2 - roda cacing

Penentuan daya penggerak:

Pertama-tama, kami memilih motor listrik, untuk ini kami menentukan daya dan kecepatan.

Konsumsi daya (W) drive (daya keluaran) ditentukan oleh rumus:

penggerak motor listrik transmisi

Dimana Ft adalah gaya melingkar pada drum conveyor belt atau sproket konveyor apron (N);

V adalah kecepatan rantai atau pita (m/s).

Tenaga motor:

Dimana stotal adalah efisiensi keseluruhan dari penggerak.

s total \u003d s m? ch.p s m s pp;

di mana h.p - efisiensi roda gigi cacing;

c m - efisiensi kopling;

z p3? Efisiensi bantalan poros ke-3

stot = 0,98 0,8 0,98 0,99 = 0,76

Saya menentukan kekuatan motor listrik:

2. Menentukan kecepatan poros penggerak

diameter drum, mm

Menurut tabel (24.8), kami memilih motor listrik merek "air132m8"

dengan kecepatan

dengan kekuatan

torsi t maks / t = 2,

3. Penentuan rasio roda gigi total dan perinciannya secara bertahap

Pilih dari rentang standar

Menerima

Periksa: Cocok

4. Penentuan daya, kecepatan dan torsi untuk setiap poros

5. Penentuan tegangan yang diijinkan

Saya menentukan kecepatan geser:

(Dari paragraf 2.2 perhitungan roda gigi) kami menerima V s >= 2 ... 5 m / s II perunggu dan kuningan tanpa timah, diambil dengan kecepatan

Total waktu berjalan:

Jumlah total siklus perubahan tegangan:

Cacing. Baja 18 KhGT case-hardened dan hardened ke RC (56…63). Gulungan digiling dan dipoles. profil ZK.

roda cacing. Dimensi pasangan cacing bergantung pada nilai tegangan ijin [y] H untuk material roda cacing.

Tegangan yang diizinkan untuk menghitung kekuatan permukaan kerja:

materi kelompok 2. Perunggu Br AJ 9-4. pengecoran ke tanah

y dalam = 400 (MPa); yt = 200 (MPa);

Karena kedua bahan tersebut cocok untuk pembuatan pelek roda gigi, maka kami memilih yang lebih murah yaitu Br AZh 9-4.

Saya menerima cacing dengan jumlah entri Z 1 = 1, dan roda cacing dengan jumlah gigi Z 2 = 38.

Saya menentukan tegangan izin awal untuk menghitung gigi roda cacing untuk kekuatan permukaan kerja, batas ketahanan lentur bahan gigi dan faktor keamanan:

di F o \u003d 0,44?

S F = 1,75; K FE = 0,1;

N FE \u003d K FE N ? =0,1 342000000=3420000

Saya menentukan tegangan maksimum yang diijinkan:

[y] F maks \u003d 0,8?y t \u003d 0,8 200 \u003d 160 (MPa).

6. Faktor beban

Saya menentukan nilai perkiraan faktor beban:

k I = k v I k in I ;

k dalam I \u003d 0,5 (k dalam o +1) \u003d 0,5 (1,1 + 1) \u003d 1,05;

k Saya \u003d 1 1,05 \u003d 1,05.

7. Penentuan parameter desain roda gigi cacing

Nilai awal jarak pusat:

Pada faktor beban konstan K I = 1,0 K hg =1;

T tidak \u003d K ng PT 2;

K I \u003d 0,5 (K 0 I +1) \u003d 0,5 (1,05 + 1) \u003d 1,025;

Perunggu tanpa timah (bahan II)

Pada K dia dengan solusi pembebanan I sama dengan 0.8

saya menerima sebuah" w = 160 (mm).

Saya mendefinisikan modul sumbu:

Saya menerima modul M= 6,3 (mm).

Faktor diameter cacing:

saya menerima Q = 12,5.

Faktor perpindahan cacing:

Saya menentukan sudut elevasi kumparan cacing.

Sudut pembagi belokan:

8. Perhitungan verifikasi gigi cacing untuk kekuatan

Faktor konsentrasi beban:

di mana I - koefisien deformasi cacing;

X adalah koefisien yang memperhitungkan pengaruh mode operasi transmisi pada masuknya gigi roda cacing dan belokan cacing.

untuk mode pemuatan ke-5.

Faktor beban:

k \u003d k v k dalam \u003d 1 1,007 \u003d 1,007.

Kecepatan geser dalam keterlibatan:

Tegangan yang diijinkan:

Nilai tegangan:

200,08 (MPa)< 223,6 (МПа).

Tegangan yang dihitung pada permukaan kerja gigi tidak melebihi yang diijinkan, oleh karena itu, parameter yang ditetapkan sebelumnya dapat dianggap sebagai final.

Efisiensi:

Saya menentukan nilai daya pada poros cacing:

Saya menentukan kekuatan dalam pertunangan pasangan cacing.

Gaya melingkar pada roda dan gaya aksial pada cacing:

Gaya melingkar pada cacing dan gaya aksial pada roda:

Kekuatan radial:

F r = F t2 tgb = 6584 tg20 = 2396 (N).

Tegangan lentur pada gigi worm gear:

di mana U F \u003d 1,45 adalah koefisien yang memperhitungkan bentuk gigi roda cacing.

18,85 (MPa)< 71,75 (МПа).

Uji transmisi untuk beban puncak jangka pendek.

Torsi puncak pada poros roda cacing:

Tegangan kontak puncak pada permukaan kerja gigi:

316,13 (MPa)< 400 (МПа).

Tegangan lentur puncak gigi cacing:

Memeriksa gearbox untuk pemanasan.

Suhu pemanasan yang dipasang pada rangka logam peredam dalam pendinginan gratis:

di mana t o - suhu lingkungan (20 ° C);

k t - koefisien perpindahan panas, k t \u003d 10;

A adalah luas permukaan pendingin rumah gearbox (m 2);

A \u003d 20 a 1,7 \u003d 20 0,16 1,7 \u003d 0,88 (m 2).

56.6 (sekitar C)< 90 (о С) = [t] раб

Karena suhu pemanasan peredam selama pendinginan alami tidak melebihi nilai yang diizinkan, pendinginan buatan tidak diperlukan untuk peredam.

9. Penentuan dimensi geometris roda gigi cacing

membagi diameter:

d 1 \u003d m q \u003d 6,3 12,5 \u003d 78,75 (mm).

diameter awal:

d w1 \u003d m (q + 2x) \u003d 6,3 (12,5 + 2 * 0,15) \u003d 80,64 (mm).

Diameter puncak belokan:

d a1 \u003d d 1 + 2m \u003d 78,75 + 2 6,3 \u003d 91,35 \u003d 91 (mm).

Diameter rongga belokan:

d f1 \u003d d 1 -2h * f m \u003d 78,75-2 1,2 6,3 \u003d 63,63 (mm).

Panjang bagian ulir cacing:

c \u003d (11 + 0,06 z 2) m + 3 m \u003d (11 + 0,06 38) 6,3 + 3 6,3 \u003d 102,56 (mm).

Kami menerima dalam = 120 (mm).

roda cacing.

Membagi dan diameter awal:

d 2 \u003d d w2 \u003d z 2 m \u003d 38 6,3 \u003d 239,4 (mm).

Diameter ujung gigi:

d a2 \u003d d 2 +2 (1 + x) m \u003d 239,4 + 2 (1 + 0,15) 6,3 \u003d 253,89 \u003d 254 (mm).

Diameter rongga gigi:

d f2 \u003d d 2 - (h * f + x) 2m \u003d 239,4 - (1,2 + 0,15) 26,3 \u003d 222,39 (mm).

Lebar mahkota

dalam 2? 0,75 d a1 = 0,75 91 = 68,25 (mm).

Kami menerima dalam 2 \u003d 65 (mm).

10. Penentuan diameter poros

1) Diameter poros kecepatan tinggi diterima

Kami menerima d = 28 mm

Ukuran talang poros.

Diameter kursi bantalan:

Menerima

Menerima

2) Diameter poros lambat:

Kami menerima d = 45 mm

Untuk diameter poros yang ditemukan, pilih nilainya:

Perkiraan tinggi manik

Radius talang maksimum bantalan,

Ukuran talang poros.

Tentukan diameter permukaan tempat duduk bantalan:

Menerima

Diameter kerah untuk bantalan berhenti:

Menerima: .

10. Pemilihan dan pengujian bantalan gelinding untuk peringkat beban dinamis

1. Untuk poros girboks berkecepatan tinggi, kami akan memilih seri menengah 36307 bantalan bola kontak sudut baris tunggal.

Baginya kita memiliki:

diameter cincin bagian dalam,

diameter cincin luar,

lebar bantalan,

Bantalan tunduk pada:

kekuatan aksial,

kekuatan radial.

Frekuensi rotasi:.

Sumber daya kerja yang dibutuhkan:.

Faktor keamanan

Koefisien suhu

Rasio rotasi

Yuk cek kondisinya:

2. Untuk poros girboks kecepatan rendah, kami akan memilih bantalan bola kontak sudut baris tunggal seri ringan.

Baginya kita memiliki:

diameter cincin bagian dalam,

diameter cincin luar,

lebar bantalan,

kapasitas beban dinamis,

kapasitas beban statis,

Kecepatan maksimum dengan pelumasan gemuk.

Bantalan tunduk pada:

kekuatan aksial,

kekuatan radial.

Frekuensi rotasi:.

Sumber daya kerja yang dibutuhkan:.

Faktor keamanan

Koefisien suhu

Rasio rotasi

Faktor beban aksial:.

Yuk cek kondisinya:

Kami menentukan nilai faktor beban dinamis radial x=0,45 dan faktor beban dinamis aksial y=1,07.

Tentukan beban dinamis radial ekivalen:

Hitung sumber daya bantalan yang diterima:

yang memenuhi persyaratan.

12. Perhitungan poros penggerak (paling banyak dimuat) untuk kekuatan dan daya tahan lelah

Beban operasi:

kekuatan radial

torsi -

Momen di drum

Mari kita tentukan reaksi tumpuan pada bidang vertikal.

Mari kita periksa:

Oleh karena itu, reaksi vertikal ditemukan dengan benar.

Mari kita tentukan reaksi tumpuan pada bidang horizontal.

kita mendapatkan itu.

Mari kita periksa kebenaran menemukan reaksi horizontal: , - benar.

Momen di bagian berbahaya akan sama dengan:

Perhitungan dilakukan dalam bentuk pengecekan faktor keamanan yang nilainya dapat diterima. Dalam hal ini, kondisi yang harus dipenuhi yaitu, dimana adalah faktor keamanan desain, dan merupakan faktor keamanan untuk tegangan normal dan geser, yang akan kita tentukan di bawah ini.

Temukan momen lentur yang dihasilkan sebagai

Mari kita tentukan karakteristik mekanik dari bahan poros (Baja 45): - kekuatan tarik (kekuatan tarik akhir); dan - batas daya tahan sampel halus dengan siklus tekuk dan puntir simetris; - koefisien kepekaan material terhadap asimetri siklus tegangan.

Mari kita tentukan perbandingan besaran-besaran berikut:

dimana dan - koefisien efektif konsentrasi tegangan, - koefisien pengaruh dimensi mutlak penampang. Mari kita cari nilai koefisien pengaruh kekasaran dan koefisien pengaruh pengerasan permukaan.

Mari kita hitung nilai faktor konsentrasi tegangan dan untuk bagian poros yang diberikan:

Mari kita tentukan batas daya tahan poros di bagian yang dipertimbangkan:

Hitung momen aksial dan polar dari resistansi bagian poros:

di mana adalah diameter poros yang dihitung.

Kami menghitung tegangan lentur dan geser di bagian berbahaya menggunakan rumus:

Mari kita tentukan faktor keamanan untuk tegangan normal:

Untuk menemukan faktor keamanan untuk tegangan geser, kita mendefinisikan besaran berikut. Koefisien pengaruh asimetri siklus tegangan untuk bagian tertentu. Tegangan siklus rata-rata. Hitung faktor keamanan

Mari kita cari nilai faktor keamanan yang dihitung dan bandingkan dengan yang diijinkan: - kondisi terpenuhi.

13. Perhitungan koneksi kunci

Perhitungan sambungan berkunci terdiri dari pemeriksaan kondisi kekuatan hancur material kunci.

1. Kunci poros kecepatan rendah untuk roda.

Kami menerima kunci 16x10x50

Kondisi kekuatan:

1. Kunci poros kecepatan rendah untuk kopling.

Torsi pada poros, - diameter poros, - lebar kunci, - tinggi kunci, - kedalaman alur poros, - kedalaman alur hub, - tegangan hancur yang diijinkan, - kekuatan luluh.

Tentukan panjang kerja kunci:

Kami menerima kunci 12x8x45

Kondisi kekuatan:

14. Pilihan kopling

Untuk mentransfer torsi dari poros motor ke poros berkecepatan tinggi dan mencegah misalignment poros, kami memilih kopling.

Untuk menggerakkan konveyor sabuk, kopling elastis dengan cangkang toroidal menurut GOST 20884-82 paling cocok.

Kopling dipilih tergantung pada torsi pada poros gearbox kecepatan rendah.

Kopling cangkang toroidal memiliki kepatuhan torsi, radial, dan sudut yang tinggi. Kopling dipasang pada ujung poros silinder dan kerucut.

Nilai perpindahan yang diizinkan untuk jenis kopling ini dari setiap jenis (asalkan perpindahan jenis lain mendekati nol): aksial mm, radial mm, sudut. Beban yang bekerja pada poros dapat ditentukan dari grafik literatur.

15. Pelumasan roda gigi cacing dan bantalan

Sistem bak mesin digunakan untuk melumasi transmisi.

Mari kita tentukan kecepatan keliling bagian atas gigi roda:

Untuk tahap kecepatan rendah, di sini - frekuensi putaran roda cacing, - diameter keliling bagian atas roda cacing

Mari kita hitung tingkat perendaman roda gigi maksimum yang diizinkan dari tahap kecepatan rendah gearbox di penangas oli: , berikut adalah diameter lingkaran bagian atas gigi roda gigi tahap kecepatan tinggi

Kami menentukan volume minyak yang dibutuhkan dengan menggunakan rumus: , di mana adalah ketinggian area pengisian minyak, dan panjang dan lebar penangas minyak, masing-masing.

Mari kita pilih merek oli I-T-S-320 (GOST 20799-88).

saya - industri,

T - node yang banyak dimuat,

C - minyak dengan aditif antioksidan, anti korosi dan anti aus.

Bantalan dilumasi dengan minyak yang sama dengan percikan. Saat merakit gearbox, bantalan harus diminyaki terlebih dahulu.

Bibliografi

1. P.F. Dunev, O.P. Lelikov, "Merancang unit dan bagian mesin", Moskow, "Sekolah Tinggi", 1985.

2. D.N. Reshetov, "Rincian mesin", Moskow, "Teknik", 1989.

3. R.I. Gzhirov, "Referensi Singkat Konstruktor", "Teknik", Leningrad, 1983.

4. Atlas struktur "Rincian mesin", Moskow, "Mashinostroenie", 1980.

5. L. Ya. Perel, A.A. Filatov, buku referensi "Bantalan Bergulir", Moskow, "Teknik", 1992.

6. A.V. Boulanger, N.V. Palochkina, L.D. Chasovnikov, pedoman untuk menghitung roda gigi gearbox dan gearbox dengan kecepatan "Suku cadang mesin", bagian 1, Moskow, Universitas Teknik Negeri Moskow. N.E. Bauman, 1980.

7. V.N. Ivanov, V.S. Barinova, "Pemilihan dan perhitungan bantalan gelinding", pedoman untuk desain kursus, Moskow, MSTU im. N.E. Bauman, 1981.

8. E.A. Vitushkina, V.I. Strelov. Perhitungan poros roda gigi. MSTU im. N.E. Bauman, 2005.

9. Atlas "desain unit dan bagian mesin", Moskow, penerbit MSTU im. N.E. Bauman, 2007.

Setiap koneksi bergerak yang mentransmisikan gaya dan mengubah arah gerakan memiliki miliknya sendiri spesifikasi. Kriteria utama yang menentukan perubahan kecepatan sudut dan arah gerakan adalah rasio roda gigi. Perubahan kekuatan terkait erat dengannya -. Itu dihitung untuk setiap transmisi: sabuk, rantai, roda gigi saat merancang mekanisme dan mesin.

Sebelum Anda mengetahui rasio roda gigi, Anda perlu menghitung jumlah gigi pada roda gigi. Kemudian bagi nomor mereka pada roda yang digerakkan dengan roda gigi penggerak. Angka yang lebih besar dari 1 berarti overdrive, meningkatkan jumlah putaran, kecepatan. Jika kurang dari 1, maka transmisi sedang downshifting, meningkatkan tenaga, kekuatan benturan.

Definisi umum

Contoh yang jelas tentang perubahan jumlah putaran paling mudah diamati pada sepeda sederhana. Pria itu mengayuh dengan perlahan. Roda berputar jauh lebih cepat. Perubahan jumlah putaran terjadi karena 2 sprocket terhubung dalam rantai. Ketika yang besar, yang berputar bersama pedal, membuat satu putaran, yang kecil, berdiri di hub belakang, menggulung beberapa kali.

Transmisi torsi

Mekanismenya menggunakan beberapa jenis roda gigi yang mengubah torsi. Mereka memiliki karakteristik, kualitas positif, dan kekurangannya sendiri. Transfer paling umum:

• sabuk;
• rantai;
• bergerigi.

Belt drive adalah yang paling mudah untuk diterapkan. Ini digunakan saat membuat mesin buatan sendiri, di peralatan mesin untuk mengubah kecepatan rotasi unit kerja, di mobil.

Belt ditarik di antara 2 puli dan meneruskan putaran dari master ke slave. Produktivitas rendah karena sabuk meluncur pada permukaan yang halus. Karena itu, simpul sabuk adalah cara paling aman untuk mengirimkan rotasi. Ketika kelebihan beban, sabuk tergelincir dan poros yang digerakkan berhenti.

Jumlah putaran yang ditransmisikan tergantung pada diameter puli dan koefisien gesekan. Arah putaran tidak berubah.

Desain transisi adalah roda gigi sabuk.

Ada tonjolan di sabuk, gigi di roda gigi. Jenis sabuk ini terletak di bawah kap mobil dan menghubungkan sprocket pada sumbu poros engkol dan karburator. Saat kelebihan beban, sabuk putus, karena ini adalah bagian termurah dari rakitan.

Rantai terdiri dari sprocket dan rantai dengan roller. Kecepatan, gaya, dan arah rotasi yang ditransmisikan tidak berubah. Transmisi rantai banyak digunakan dalam mekanisme transportasi, pada konveyor.

Karakteristik gigi

Dalam rangkaian roda gigi, bagian penggerak dan yang digerakkan berinteraksi secara langsung, karena gigi-gigi saling bertautan. Aturan dasar untuk pengoperasian simpul semacam itu adalah bahwa modul harus sama. Jika tidak, mekanisme akan macet. Oleh karena itu, diameter meningkat sebanding dengan jumlah gigi. Beberapa nilai dapat diganti dengan yang lain dalam perhitungan.

Modul - ukuran antara titik yang sama dari dua gigi yang berdekatan.

Misalnya, antara sumbu atau titik pada involute di sepanjang garis tengah, ukuran modul terdiri dari lebar gigi dan celah di antara keduanya. Lebih baik mengukur modul pada titik persimpangan garis dasar dan sumbu gigi. Semakin kecil jari-jarinya, semakin terdistorsi celah antara gigi di sepanjang diameter luar, itu meningkat ke arah atas dari ukuran nominal. Bentuk involute yang ideal praktis hanya bisa berada di atas rel. Secara teoritis pada roda dengan radius tak terbatas maksimum.

Bagian dengan gigi lebih sedikit disebut roda gigi. Biasanya memimpin, mentransmisikan torsi dari mesin.

Roda gigi memiliki diameter lebih besar dan di sepasang didorong. Itu terhubung ke node kerja. Misalnya, ia mentransmisikan rotasi pada kecepatan yang diperlukan ke roda mobil, poros mesin.

Biasanya, dengan menggunakan kereta roda gigi, jumlah putaran dikurangi dan tenaga ditingkatkan. Jika dalam pasangan bagian dengan diameter lebih besar memimpin, roda gigi memiliki jumlah putaran yang lebih besar pada output, ia berputar lebih cepat, tetapi kekuatan mekanisme turun. Roda gigi seperti itu disebut downshifts.

Ketika roda gigi dan roda berinteraksi, beberapa kuantitas berubah sekaligus:

• jumlah putaran;
• kekuatan;
• arah putaran.

Gearing mungkin memiliki bentuk gigi yang berbeda pada bagian-bagiannya. Itu tergantung pada beban awal dan lokasi sumbu bagian kawin. Ada jenis-jenis sambungan yang dapat digerakkan roda gigi:

• memacu;
• spiral;
• tanda pangkat;
• berbentuk kerucut;
• baut;
• cacing.

Yang paling umum dan paling mudah untuk melakukan pertunangan memacu. Permukaan luar gigi berbentuk silinder. Susunan sumbu roda gigi dan roda sejajar. Gigi terletak di sudut kanan ke wajah ujung bagian.

Ketika tidak mungkin untuk menambah lebar roda, tetapi perlu untuk mentransfer kekuatan yang besar, gigi dipotong pada suatu sudut dan karena ini, area kontak meningkat. Perhitungan rasio roda gigi tidak berubah. Node menjadi lebih kompak dan kuat.

Kurangnya roda gigi heliks dalam beban tambahan pada bantalan. Gaya dari tekanan bagian depan bekerja tegak lurus terhadap bidang kontak. Selain radial, ada gaya aksial.

Untuk mengkompensasi stres di sepanjang sumbu dan lebih meningkatkan daya memungkinkan koneksi herringbone. Roda dan roda gigi memiliki 2 baris gigi miring yang diarahkan ke arah yang berbeda. Rasio roda gigi dihitung sama dengan memacu roda gigi dengan rasio jumlah gigi dan diameter. Gearing Chevron sulit dilakukan. Itu ditempatkan hanya pada mekanisme dengan beban yang sangat besar.

Dalam gearbox multi-tahap, semua bagian roda gigi yang terletak di antara roda gigi penggerak pada input gearbox dan pelek roda gigi yang digerakkan pada poros keluaran disebut perantara. Setiap pasangan individu memiliki nomor transmisi, roda gigi dan rodanya sendiri.

Peredam dan gearbox

Gearbox apa pun yang diarahkan adalah gearbox, tetapi kebalikannya tidak benar.

Gearbox adalah gearbox dengan poros bergerak di mana roda gigi berada. ukuran yang berbeda. Bergeser di sepanjang sumbu, dia menyalakan satu atau beberapa bagian lainnya. Perubahan terjadi karena koneksi alternatif dari berbagai roda gigi dan roda. Mereka berbeda dalam diameter dan jumlah putaran yang ditransmisikan. Ini memungkinkan untuk mengubah tidak hanya kecepatan, tetapi juga kekuatan.

transmisi mobil

Di dalam mesin, gerakan translasi piston diubah menjadi poros engkol rotasi. Transmisi adalah mekanisme yang kompleks dengan sejumlah besar node yang berbeda berinteraksi satu sama lain. Tujuannya adalah untuk mentransfer putaran dari mesin ke roda dan menyesuaikan jumlah putaran - kecepatan dan kekuatan mobil.

Transmisi terdiri dari beberapa gearbox. Ini, pertama-tama:

• gearbox - kecepatan;
• diferensial.

Gearbox dalam skema kinematik berdiri tepat di belakang poros engkol, mengubah kecepatan dan arah putaran.

Diferensialnya adalah dengan dua poros keluaran yang terletak di sumbu yang sama berlawanan satu sama lain. Mereka melihat ke arah yang berbeda. Rasio roda gigi gearbox - diferensial kecil, dalam 2 unit. Ini mengubah posisi dan arah sumbu rotasi. Karena lokasi roda gigi bevel yang berlawanan satu sama lain, ketika digunakan dengan satu roda gigi, roda gigi tersebut berputar dalam arah yang sama relatif terhadap posisi poros kendaraan, dan mengirimkan torsi langsung ke roda. Diferensial mengubah kecepatan dan arah putaran ujung yang digerakkan, dan di belakangnya roda.

Bagaimana cara menghitung rasio roda gigi?

Roda gigi dan roda memiliki jumlah gigi yang berbeda dengan modul yang sama dan ukuran diameter yang proporsional. Rasio roda gigi menunjukkan berapa banyak putaran yang akan dilakukan bagian penggerak untuk memutar bagian yang digerakkan melalui lingkaran penuh. Roda gigi terhubung secara kaku. Jumlah putaran yang ditransmisikan di dalamnya tidak berubah. Ini berdampak negatif pada pengoperasian node dalam kondisi kelebihan beban dan berdebu. Gigi tidak bisa selip, seperti ikat pinggang pada katrol dan patah.

Perhitungan tanpa perlawanan

Dalam menghitung rasio roda gigi, jumlah gigi pada setiap bagian atau jari-jarinya digunakan.

u 12 \u003d ± Z 2 / Z 1 dan u 21 \u003d ± Z 1 / Z 2,

Dimana u 12 adalah rasio roda gigi dari roda gigi dan roda;

Z 2 dan Z 1 - masing-masing, jumlah gigi roda yang digerakkan dan roda gigi penggerak.

Umumnya, arah gerakan searah jarum jam. Tanda memainkan peran penting dalam perhitungan gearbox multistage. Rasio roda gigi dari setiap roda gigi ditentukan secara terpisah dalam urutan penempatannya dalam rantai kinematik. Tanda segera menunjukkan arah rotasi poros keluaran dan unit kerja, tanpa diagram tambahan.

Perhitungan rasio roda gigi dari gearbox multi-gigi - multi-tahap, ditentukan sebagai produk rasio roda gigi dan dihitung dengan rumus:

u 16 = u 12 ×u 23 ×u 45 ×u 56 = z 2 /z 1 ×z 3 /z 2 ×z 5 /z 4 ×z 6 /z 5 = z 3 /z 1 ×z 6 /z 4

Metode penghitungan rasio roda gigi memungkinkan Anda merancang kotak roda gigi dengan nilai keluaran yang telah ditentukan sebelumnya untuk jumlah putaran dan secara teoritis menemukan rasio roda gigi.

Gearingnya kaku. Bagian tidak dapat tergelincir relatif satu sama lain, seperti pada penggerak sabuk, dan mengubah rasio jumlah putaran. Oleh karena itu, kecepatan output tidak berubah, tidak tergantung pada kelebihan beban. Perhitungan kecepatan sudut dan jumlah putaran benar.

efisiensi gigi

Untuk perhitungan rasio roda gigi yang sebenarnya, faktor tambahan harus diperhitungkan. Rumus ini berlaku untuk kecepatan sudut, karena untuk momen gaya dan daya, mereka jauh lebih sedikit di kotak roda gigi nyata. Nilainya mengurangi resistansi torsi transmisi:

• gesekan permukaan kontak;
• menekuk dan memutar bagian di bawah pengaruh gaya dan ketahanan terhadap deformasi;
• kerugian pada kunci dan slot;
• gesekan pada bantalan.

Setiap jenis sambungan, bantalan, dan rakitan memiliki faktor koreksinya sendiri. Mereka termasuk dalam formula. Desainer tidak membuat perhitungan untuk pembengkokan setiap kunci dan bantalan. Buku pegangan berisi semua koefisien yang diperlukan. Jika perlu, mereka dapat dihitung. Formulanya tidak sederhana. Mereka menggunakan elemen matematika yang lebih tinggi. Perhitungan didasarkan pada kemampuan dan sifat baja kromium-nikel, keuletan, kekuatan tarik, lentur, patah dan parameter lainnya, termasuk dimensi bagian.

Adapun bantalan, buku pegangan teknis, yang menurutnya dipilih, berisi semua data untuk menghitung kondisi kerjanya.

Saat menghitung daya, indikator utama persneling adalah tambalan kontak, ini ditunjukkan sebagai persentase dan ukurannya sangat penting. Hanya gigi yang dicabut yang dapat memiliki bentuk dan sentuhan ideal di seluruh involute. Dalam praktiknya, mereka dibuat dengan kesalahan beberapa ratus mm. Selama pengoperasian perakitan di bawah beban, bintik-bintik muncul pada involute di tempat-tempat di mana bagian-bagian berinteraksi satu sama lain. Semakin banyak area pada permukaan gigi yang ditempati, semakin baik gaya ditransmisikan selama rotasi.

Semua koefisien digabungkan bersama dan hasilnya adalah nilai efisiensi gearbox. Faktor efisiensi dinyatakan sebagai persentase. Itu ditentukan oleh rasio daya pada poros input dan output. Semakin banyak roda gigi, sambungan, dan bantalan, semakin rendah efisiensinya.

perbandingan gigi

Nilai rasio roda gigi dari rangkaian roda gigi bertepatan dengan rasio roda gigi. Nilai kecepatan sudut dan momen gaya bervariasi sebanding dengan diameter, dan, dengan demikian, dengan jumlah gigi, tetapi memiliki nilai yang berlawanan.

Semakin besar jumlah gigi, semakin rendah kecepatan sudut dan kekuatan tumbukan - daya.

Dengan representasi skema besarnya gaya dan perpindahan, roda gigi dan roda dapat direpresentasikan sebagai tuas dengan dukungan pada titik kontak gigi dan sisi yang sama dengan diameter bagian yang berpasangan. Ketika diimbangi oleh 1 gigi, titik ekstrim mereka menempuh jarak yang sama. Namun sudut putaran dan torsi pada masing-masing bagian berbeda.

Misalnya, roda gigi dengan 10 gigi berputar 36°. Pada saat yang sama, bagian dengan 30 gigi dipindahkan 12°. Kecepatan sudut bagian dengan diameter yang lebih kecil jauh lebih tinggi, dengan faktor 3. Pada saat yang sama, jalur yang dilalui titik pada diameter luar memiliki hubungan yang berbanding terbalik. Pada roda gigi, pergerakan diameter luar lebih kecil. Momen gaya meningkat berbanding terbalik dengan rasio perpindahan.

Torsi meningkat dengan jari-jari bagian. Ini berbanding lurus dengan ukuran pengungkit - panjang pengungkit imajiner.

Rasio roda gigi menunjukkan seberapa besar momen gaya telah berubah ketika ditransmisikan melalui roda gigi. Nilai digital sesuai dengan kecepatan yang ditransmisikan.

Rasio roda gigi gearbox dihitung dengan rumus:

U 12 \u003d ±ω 1 / 2 \u003d ± n 1 / n 2

di mana U 12 adalah rasio roda gigi relatif terhadap roda;

Ini memiliki efisiensi tertinggi dan perlindungan beban berlebih paling sedikit - elemen aplikasi gaya putus, Anda harus membuat suku cadang baru yang mahal dengan teknologi manufaktur yang kompleks.

Perhitungan daya dan pemilihan motor - gearbox

Tenaga mesin untuk mengatasi hambatan gerakan ditentukan oleh rumus

dimana: V - kecepatan perjalanan derek, m/s.

h - efisiensi penggerak. Kira-kira - 0,9, /3/;

Karena penggerak mekanisme terdiri dari dua motor roda gigi yang terpisah, kekuatan masing-masing ditentukan oleh rumus:

Kami memilih motor roda gigi, juga dengan nilai seperti kecepatan poros keluaran, yang ditentukan melalui kecepatan roda, ditentukan oleh rumus

di mana diameter roda, m;

V - kecepatan gerakan derek, m/mnt;

Kami menerima motor - gearbox tipe MP 3 2 GOST 21356 - 75:

MP 3 2 - 63, /1/, dengan ciri-ciri sebagai berikut:

Nilai daya, kW 5,50

Nilai frekuensi rotasi poros keluaran, min- 1 45

Torsi yang diizinkan pada poros keluaran, N*m 1000

Motor listrik tipe 4A112M4R3

Frekuensi putaran motor, min-1 1450

Diameter ujung poros keluaran, mm 55

Motor massa - peredam, kg 147

Jelas bahwa penggunaan motor-reduksi daripada sirkuit konvensional memungkinkan untuk mengurangi berat drive hampir tiga kali lipat, dan dengan demikian mengurangi biaya rekonstruksi.

Pilihan kopling

Untuk menghubungkan poros motor-peredam dan roda, kami menerima kopling lengan-jari elastis MUVP-320. Periksa kopling untuk torsi, sesuai dengan rumus:

Dimana K adalah koefisien mode operasi, K=2.25, /3/;

Torsi pada poros kopling, N*M;

Torsi maksimum yang ditransmisikan oleh kopling, Nm 4000

Momen inersia kopling, kg m 2; 0,514

Berat, kg 13,3

Perhitungan torsi pengereman dan pemilihan rem

Torsi pengereman, yang dengannya rem mekanisme gerakan dipilih, harus sedemikian rupa untuk memastikan bahwa derek berhenti pada jarak pengereman tertentu.

Di sisi lain, tidak boleh terlalu besar, jika tidak, roda dapat tergelincir relatif terhadap rel saat pengereman. Oleh karena itu, torsi pengereman maksimum ditentukan dari kondisi adhesi yang cukup dari roda yang berjalan ke rel.

Nilai maksimum yang diizinkan di mana margin adhesi roda yang diberikan ke rel disediakan, sama dengan 1,2; untuk mekanisme perjalanan crane overhead /3/, ditentukan oleh rumus (10):

Kami menerima gerakan selama pengereman sebagai perlambatan seragam, kami memperoleh waktu pengereman minimum sesuai dengan rumus (11):

Mengetahui waktu pengereman, kami menentukan torsi pengereman yang diperlukan dengan rumus:

Di mana - massa total derek, kg;

Diameter roda berjalan, m;

Kecepatan mesin, min-1;

Rasio roda gigi dari gearbox;

h - efisiensi penggerak;

(?J)I - momen inersia total;

Dimana momen inersia rotor, kg * m 2; 0,040. /10/;

Momen inersia kopling dan katrol rem: 0,095 kg * m 2 /3/;

(?J)Saya \u003d 0,040 + 0,095 \u003d 0,135;

Mari kita tentukan diameter katrol rem menggunakan rumus (28):

Lebar katrol rem, mm 95

Diameter poros, mm 42

Berat, kg 9.2

Menurut torsi pengereman tertentu, kami menerima rem TKG-200, yang memiliki karakteristik sebagai berikut /11/:

Nilai torsi pengereman, N*M 250

Diameter puli rem, mm 200

Stroke pendorong, mm 32

Penarikan bantalan, mm 1.0

Tipe pendorong, TGM-25

Berat, kg 37,6

Memeriksa adhesi roda yang berjalan ke rel

Kami memeriksa adhesi roda yang berjalan ke rel sesuai dengan kondisi (3.13); akselerasi awal ditentukan oleh rumus (3.14); untuk ini, dengan rumus (3.15), kami menentukan waktu mulai; sesuai dengan rumus (3.16), kami menentukan momen resistensi terhadap pergerakan derek tanpa beban:

Kami menentukan torsi awal rata-rata dengan rumus

Dimana torsi pengenal mesin, Nm;

Kami menentukan momen nominal dengan rumus:

Di mana - tenaga mesin, kW;

Kecepatan poros motor, min - 1;

Kondisi K sts?1,2 terpenuhi, slip roda penggerak derek tidak termasuk.

Memeriksa motor sesuai dengan kondisi start

Nilai waktu mulai yang dihasilkan dapat memenuhi kondisi adhesi roda yang berjalan ke rel, tetapi tidak memenuhi kondisi untuk menghidupkan motor listrik.

Mari kita periksa mesin sesuai dengan kondisi start, yang tertulis:

Dimana [f] adalah faktor kelebihan beban yang diijinkan,

[f] = 2.0; /10/;

Torsi awal mesin, Nm.

Kondisi f< [f] выполняется. По условию пуска электродвигатель подходит.