Цилиндрического редуктора 1 страница

Преподаватель-руководитель проекта ( Жавнерик Т.А. )

(подпись) (фамилия, инициалы)

Подпись учащегося Мулярчик Д.А. _

Жировичи 2015

Реферат

Данный курсовой проект состоит из 29 листов расчетно-пояснительной записки формата А4, в том числе 6 схем, 3 таблиц; 3 листов графической части.

В проекте приведен расчет цилиндрического одноступенчатого редуктора. Выполнен выбор материалов для изготовления зубчатых колёс и валов, определены допускаемые напряжения, определены геометрические размеры закрытой зубчатой передачи, осуществлён выбор двигателя, проведён проектный расчет валов, подобраны подшипники, рассчитаны шпоночные соединения. В курсовом проекте освещены вопросы смазки зубчатого зацепления и подшипников редуктора.

Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний полученных при изучении дисциплины Техническая механика и получение практических навыков проектирования основных узлов и механизмов машиностроения.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: РЕДУКТОР, ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО, ВАЛ, МУФТА, ЗУБЧАТОЕ ЗАЦЕПЛЕНИЕ, РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА, ШПОНОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ, КОРПУС, КРЫШКА, ПОДШИПНИК.

Содержание

Стр.

Введение ……………………………………………………………………..............................6

1. Выбор электродвигателя,

кинематический и силовой расчёт привод………………………………….…..7

2. Выбор материалов зубчатой пары и определение

допускаемых напряжений……………………….........................................................10

3. Определение параметров передачи и геометрических

размеров колёс………………..……………………………………………………….……11

4. Усилия в зацеплении передачи……………………………………………………...13

5. Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям

и напряжениям изгиба…………………………………….…………………………….14

6. Проектировочный расчёт валов редуктора…….……........................................15

7. Конструктивные размеры зубчатой пары………….………….............................17

8. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора……………….....19

9. Подбор подшипников и проверка их долговечности………………………20

10. Подбор шпонок и проверочный расчёт шпоночных

соединений…………………………………………………………………………..……....23

11. Смазка зацепления и подшипников редуктора………....................................24

Литература………………………………………………………............................................25

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики так, как основные производственные процессы выполняют машины, поэтому технический уровень многих отраслей в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и транспорте.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки, внедрение новых машин, повышение их надёжности и долговечности – основные задачи конструкторов-машиностроителей. Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов, использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.

Темой курсового проекта является расчёт и проектирование горизонтального одноступенчатого цилиндрического редуктора с ременной передачей.

Основной целью курсового проектирования является закрепление знаний полученных на теоретических занятиях, формирование навыков практических расчётов, конструирования деталей и сборочных единиц механических приводов, формирование навыков использования справочной литературой, стандартами и другими нормативными документами.

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, кинематический И СИЛОВОЙ

расчёты привода

Определяем требуемую мощность электродвигателя, кВт:

(1.1)

где – требуемая мощность на ведомом валу редуктора, кВт;

– общий КПД привода.

Определяем общий КПД привода:

(1.2)

где – КПД клиноременной передачи, принимаем (стр. 3, /1/);

– КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи, принимаем (стр. 3, /1/);

– КПД пары подшипников качения, принимаем (стр. 3, /1/).

-КПД открытой цепной передачи = 0,90 (стр. 3, /1/).

кВт.

Принимаем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором 4А112М4У3 номинальной мощностью (стр. 49, /1/) кВт, синхронная частота вращения об/мин, коэффициент скольжения %.

Определяем номинальную частоту вращения ротора электродвигателя, об/мин:

(1.3)

об/мин.

Определяем общее передаточное число привода:

(1.4)

.

Для цилиндрического редуктора примем стандартное значение передаточного числа (стр. 4, /1/) и определяем передаточное число ременной передачи:

(1.5)

.

Определяем частоту вращения , об/мин, и угловую скорость , рад/с, валов привода.

Ведущий вал привода:

об/мин

; (1.6)

рад/c.

Ведущий вал редуктора:

; (1.7)

об/мин;

; (1.8)

рад/c.

Ведомый вал редуктора:

; (1.9)

об/мин;

; (1.10)

рад/c.

Определяем мощность , кВт. и вращающие моменты , , на валах привода.

Определяем мощность и вращающие моменты .

Ведущий вал привода:

;

H м

; (1.11)

.

Ведущий вал редуктора:

; (1.12)

кВт;

; (1.13)

.

Ведомый вал редуктора:

; (1.14)

кВт;

; (1.15)

.

Результаты расчетов сводим в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Характеристики валов привода

Параметры Вал	, об/мин	, рад/с	Р, кВт	Т,
Ведущий привода	1444,5	151,191	3,894	25,756
Ведущий редуктора	458,571	47,997	3,778	78,713
Ведомый редуктора		14,653	3,4	232,034

2. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗУБЧАТОЙ ПАРЫ

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материал со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твёрдость ; для колеса – сталь 45, термическая обработка улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже – .

Определяем допускаемые контактные напряжения, МПа:

, (2.1)

где и – допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса, МПа, определяем по формуле:

, (2.2)

где – предел контактной выносливости, МПа (стр. 9, /1/);

– коэффициент безопасности, принимаем для колёс из улучшенной стали (стр. 9, /1/);

– коэффициент долговечности; принимаем при длительной эксплуатации (стр. 9, /1/).

Учитывая твёрдость материала, используемого для изготовления зубчатых колёс, по формуле 2.2 определяем допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

МПа;

МПа.

По формуле 2.1 определяем допускаемые контактные напряжения:

МПа.

Определяем допускаемые напряжения изгиба, МПа:

, (2.3)

где – предел выносливости при изгибе, МПа (стр. 10, /1/);

– коэффициент безопасности, определяем по формуле:

, (2.4)

– коэффициент учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс, принимаем (стр. 10, /1/);

– коэффициент учитывающий способ получения заготовок, принимаем для поковок и штамповок (стр. 10, /1/).

.

Допускаемые напряжения изгиба определяем отдельно для шестерни и колеса:

МПа;

МПа

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ

И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ КОЛЁС

Определяем межосевое расстояние закрытой передачи из условия контактной прочности, мм:

, (3.1)

где – коэффициент межосевого расстояния, для косозубых передач (стр. 11, /1/);

– передаточное число редуктора;

– вращающий момент на ведомом валу редуктора, Н м;

– коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца, (стр. 12, /1/);

– коэффициент ширины венца колеса, принимаем для косозубой передачи (стр. 11, /1/).

мм.

Округляем до ближайшего значения, используя ряд нормальных линейных размеров ГОСТ 2185-66 (стр. 12, /1/): мм.

Определяем нормальный модуль зацепления, мм:

(3.2)

мм.

По ГОСТ 9563-60 (стр. 13, /1/) принимаем мм.

Предварительно принимаем угол наклона зубьев .

Определяем число зубьев шестерни:

, (3.3)

где – передаточное число редуктора;

.

Принимаем .

Определяем число зубьев колеса по формуле:

, (3.4)

где – передаточное число редуктора;

.

Уточняем угол наклона зубьев по формуле:

. (3.5)

.

Определяем делительный диаметр шестерни и колеса, мм:

, (3.6)

где – уточнённый угол наклона зубьев, град.

мм;

мм.

Определяем фактическое межосевое расстояние, мм:

; (3.7)

мм.

Определяем диаметр вершин зубьев шестерни и колеса, мм:

; (3.8)

мм;

мм.

Определяем диаметр впадин зубьев шестерни и колеса, мм:

; (3.9)

мм;

мм.

Определяем ширину венца колеса, мм:

; (3.10)

мм.

Определяем ширину венца шестерни, мм:

; (3.11)

мм.

Принимаем мм.

4. УСИЛИЯ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ПЕРЕДАЧИ

В зацеплении косозубой передачи действуют усилия:

– окружная сила, Н;

– радиальная сила, Н;

– осевая сила, Н.

, (4.1)

где – вращающий момент на ведомом валу редуктора, Н м;

– делительный диаметр колеса, мм.

Н.

; (4.2)

где – угол эвольвентного зацепления, ;

– уточнённый угол наклона зубьев, град.

Н.

где – уточнённый угол наклона зубьев, град.

Н.

Н.

Н.