Редуктор одноступенчатый конический (стр. 1 из 3)

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Контрольная работа

По дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

Тема: Редуктор одноступенчатый конический

Автор: студент гр. ЭП-04 Ольховой А,В.

Руководитель проекта Кузькин А.Ю.

Санкт-Петербург 2006

Оглавление

Общие сведения о редукторах

Конические редукторы

Выбор передаточного числа редуктора и подбор асинхронного двигателя

Прочностной и геометрический расчёты передачи с определением усилий в зацеплении

Предварительный расчет валов редуктора

Построение эскизной компоновки

Подбор подшипников

Подбор и расчет шпонок редуктора. Побор шпонки на ведомый вал

Выбор смазочного материала

Заключение

Общие сведения о редукторах

Редуктор служит для уменьшения частоты вращения и соответствующего увеличения вращающего момента. В корпусе редуктора размещены одна или несколько передач зацеплением с постоянным передаточным отношением.

Редуктор общемашиностроительного применения – редуктор, выполненный в виде самостоятельного агрегата, предназначенный для привода различных машин и механизмов и удовлетворяющий комплексу технических требований, общему для большинства случаев применения без учета каких-либо специфических требований, характерных для отдельных областей применения.

Редукторы общемашиностроительного применения, несмотря на конструктивные различия, близки по основным технико-экономическим характеристикам: невысокие окружные скорости, средние требования к надежности, точности и металлоемкости при повышенных требованиях по трудоемкости изготовления и себестоимости. Это их отличает от специальных редукторов (авиационных, автомобильных и др.) – редукторов, выполненных с учетом специфических требований, характерных для отдельных отраслей промышленности.

В соответствии и ГОСТ 29076-91 редукторы классифицируют в зависимости от:

– вида применяемых передач, числа ступеней и взаимного расположения осей входного и выходного валов (параллельное, соосное, пересекающееся, скрещивающееся);

– взаимного расположения геометрических осей входного и выходного валов в пространстве (горизонтальное и вертикальное);

– способа крепления редуктора (на приставных лапах или на плите);

– расположения оси выходного вала относительно плоскости основания и оси входного вала (боковое, нижнее, верхнее) и числа входных и выходных концов валов.

Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах передачи обеспечивают планептарные и волновые редукторы.

Конические редукторы

Важнейший характеристический размер, в основном определяющий нагрузочную способность, габариты и массу редуктора называют главным параметром редуктора. Так для конического редуктора, расчет которого и будет приведен в пояснительной записке, – номинальный внешний делительный диаметр

.

Реальный диапазон передаточных отношений (чисел) редукторов от 1 до 1000. Значения передаточных чисел должны соответствовать ряду R20 предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-84). Для конических редукторов значение передаточного числа составляет в среднем до 6,3.

Конические редукторы применяются для передачи вращающего момента между валами, оси которых пересекаются под некоторым углом, который может составлять:

и, как правило, он равен 90⁰. Недостатком конических передач является то, что они более сложны в изготовлении и монтаже.

Выбор передаточного числа редуктора и подбор асинхронного

двигателя

1. Определяем предварительное значение КПД привода по формуле:

,

где

– общий КПД привода;

- КПД конической передачи. По табл. примем =0,95;

- КПД одной пары подшипников, который принимается равным: =0,99.

Таким образом

2. Определяем требуемую мощность на ведущем валу привода Р1 по формуле:

,

где Р1 – мощность на ведущем валу; Вт;

Р2 – мощность на ведомом валу, Вт. В соответствии с заданием Р2=38кВт;

- общий КПД привода, значение которого .

Тогда,

кВт

Для полученного значения мощности выберем электродвигатель 4А250S2УЗ в соответствии с ГОСТ 19523-74 с мощностью

кВт, частотой вращения об/мин. U= 3.15

3. Определяем передаточное число привода. Передаточное число вычислим формуле:

,

где n1– частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

n2 – частота вращения выходного вала, об/мин;

Зная, что n1=2960 об/мин и n2=760 об/мин (см. текст задания), получаем:

. Из единого ряда стандартных значений передаточных чисел выберем u = 4 (ГОСТ 2185-81).

4. Определяем частоты вращения (угловые скорости) валов редуктора.

Угловые скорости входного и выходного валов (

и ) вычислим по формуле:

,

где

– вычисляемая угловая скорость, 1/с;

n – частоты вращения входного и выходного валов редуктора, об/мин.

5. Определяем моменты вращения на валах привода.

,

где Т₁– определяемый вращающий момент,

;

Р₁ – мощность на ведущем валу; Р₁=40420 Вт;

- угловая скорость ведущего вала редуктора,

=309.81 1/с.

Прочностной и геометрический расчёты передачи с определением

усилий в зацеплении

u = 4 Т₂ = 491

Для изготовления шестерни и колеса принимаем согласно таблице (ГОСТ 1050 – 88 и ГОСТ 4543 – 71)

Для шестерни: сталь 40Х твёрдость рабочих поверхностей зубьев H1=270 HB, улучшение.

Для колеса: сталь 40Х твёрдость рабочих поверхностей зубьев H2=230 HB, улучшение, так как колесо должно быть мягче шестерни на 10%.

По таблице пределы выносливости на изгиб зубьев

.

1. Для шестерни

МПа

2. Для колеса

МПа

где

- коэффициент реверсивности =0.8 (Чернавский стр. 37),

-допускаемые напряжения изгиба,

- коэффициент безопасности.

МПа

МПа

Допускаемые контактные напряжения находим по формуле

,

принимаем

=1.1 для зубчатых колёс при улучшении и для ресурса редуктора 7000 часов,

где

- коэффициент долголетия, который принимаем равным 1,так как