Расчет редуктора (стр. 1 из 8)

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Выбор энерго-кинематический расчет привода

2. Проектные и проверочные расчеты закрытых передач привода

3. Расчет клиноременной передачи

4. Проектировочный расчет валов

5. Подбор и расчет подшипников

6. Подбор и расчет шпонок

7. Проверочный расчет ведомого вала

8. Конструктивные размеры корпуса редуктора

9. Выбор способа смазки редуктора

10. Выбор уплотнений

11. Выбор шероховатости поверхностей основных деталей привода

12. Выбор основных посадок

13. Порядок сборки редуктора

14. Список литературы

Введение

Целью курсового проекта является практическое закрепление знаний по дисциплине и приобретение навыков проектирования основных узлов и деталей машин.

Объектом курсового проектирования являются механические передачи для преобразования вращательного движения, а также вращательного в поступательное. В рассматриваемом приводе представлены основные детали, кинематические пары и соединения. Здесь есть ремённые и цилиндрические передачи, валы, оси, подшипники, соединительные муфты, соединения резьбовые, сварные, штифтовые, вал-ступица, корпусные детали, уплотнительные устройства и так далее. При проектировании редуктора находят практическое приложение такие важнейшие сведения из курса, как расчеты на контактную и объемную прочность, тепловые расчеты, выбор материалов и термообработок, масел, посадок, параметров шероховатости и так далее.

При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящиеся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике и др. Широко используются также знания из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, теории механизмов и машин, технологии машиностроения, машиностроительного черчения и др.

Энерго-кинематического расчета привода

I. Выбор параметров передач привода

1.1 Назначяем КПД передач и элементов (подшипников) привода:

- клиноременная передача —

0,96

- передача редуктора цилиндрическими зубчатыми колесами —

0,98

- подшипники качения (одна пара) —

0,99

1.2.Определяем ориентировочное (расчетное) значение КПД привода:

,

где m — число пар подшипников качения в приводе

В данном случае m=3

1.3. Задаемся передаточными числами передач привода:

- клиноременная передача — U₁=2

- зубчатая цилиндрическая передача — U₂=3

- зубчатая цилиндрическая передача — U₃=3

1.4. Определяем передаточное число привода:

2. Определяем расчетную мощность электродвигателя:

3. Определяем потребную частоту вращения вала электродвигателя:

4. Выбираем электродвигатель:

марка электродвигателя — 4А 132S2/1455.

5. Определяем фактическое передаточное число привода:

6. Принятое передаточное число требует корректировки. Оставляем передаточное число открытой передачи прежним

U₁=2.

; . U^ст₂=3,15; U^ст₃=2,5.

Определим погрешность и сравним ее с 6%:

,

значит условие выполняется.

Передаточные числа передач:

- клиноременная передача — U^ст₁=2

- зубчатая цилиндрическая передача — U^ст₂=3,15

- зубчатая цилиндрическая передача — U^ст₃=2,5

7. Определяем частоты вращения валов привода:

1455об/мин

об/мин

об/мин

об/мин

8. Определяем крутящий момент на валах привода:

Н*м

Н*м

Н*м

Н*м

9. Определяем угловые скорости вращения валов привода:

;

;

;

.

Сводная таблица:

вал	I	II	III	IV
n, об/мин.	1455	727,5	230,95	92,38
T, Нм	36,67	69,7	213,02	516,69
, с-1	152,29	76,145	24,173	9,669

Расчет тихоходной передачи.

Исходные данные:

U = 2,5 – передаточное число;

n₃ = 230,95 об/мин – частота вращения шестерни;

n₄ = 92,38 об/мин – частота вращения зубчатого колеса;

T₃ = 213,02Нм – вращающий момент на шестерне;

T₄ = 516,69 Нм – вращающий момент на зубчатом колесе;

P_вых = 5 кВТ;

Коэффициент перегрузки при пуске двигателя К_пер = 1,4.

Материал шестерни – сталь 40ХН;

Материал колеса – сталь 40ХН;

Способ термической обработки:

шестерни – закалка (Н_ш = 50 HRC);

колеса – улучшение (Н_к = 300 HВ);

Срок службы – 19000 ч.

1. Проектировочный расчет

Выбираем коэффициент ширины зуба

с учетом того, что имеем несимметричное расположение колес относительно опор: = 0,4 [с. 7].

Тогда коэффициент ширины зуба по диаметру

определяем по формуле [ф. 3.1]:

.

Проектный расчет заключается в определении межосевого расстояния проектируемой передачи [ф. 3.2]:

,

где «+» для внешнего зацепления, «–» для внутреннего зацепления;

– вспомогательный коэффициент;

T₄ – вращающий момент на валу колеса (на 4-м валу), Нм;

U – передаточное отношение;

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;

– коэффициент ширины зуба;

– допускаемое контактное напряжение, МПа.

Для прямозубой передачи вспомогательный коэффициент

= 495 [т. 3.1].

= 1,125 – данный коэффициент принимают в зависимости от параметра , схемы передачи и твердости активных поверхностей зубьев [р. 3.1].

Допускаемые контактные

напряжения определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле [ф. 3.3]:

,

где

– предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа;

S_H – коэффициент запаса прочности;

Z_N – коэффициент долговечности;

Z_R – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев;

– коэффициент, учитывающий окружную скорость;

Z_L – коэффициент, учитывающий влияние вязкости масла;

Z_X – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса.

= 0,9;