Расчет и проектирование одноступенчатый цилиндрический редуктор

приводного механизма рабочей машины

I

I

2

3

1

4

III

3

IV

5

Исходные данные:

Кинематическая схема редуктора:

1. Электродвигатель;

2. Ременная передача;

3. Соединительные муфты;

4. Зубчатый редуктор;

5. Рабочая машина;

1. Ведущий вал привода и ременной передачи;

2. Ведомый вал ременной передачи;

3. Ведущий вал зубчатой передачи;

4. Ведомый вал зубчатой передачи и привода.

1. Мощность на ведомом валу привода, Р_IV = 7,3кВт;

2. Частота вращения ведомого вала привода, n_IV=52 об/мин;

3. Тип зубчатой передачи – прямозубая (П);

4. Срок службы зубчатой передачи, L = 5 лет;

5. Срок службы подшипников качения

6. L_{h min} = 12500 час;

7. Коэффициент использования привода

   1. В течении года K_Г=0,8

   2. В течении суток K_c=0,7;

8. Продолжительность включения ПВ=25%;

9. Режим работы – легкий

10. Тип привода – не реверсивный.

Введение

Редуктором называют механизм, выполненный в виде отдельного агрегата, служащего для понижения угловой скорости и соответственно повышения крутящих моментов. Редуктор – неотъемлемая составная часть современного оборудования. В приводах общемашиностроительного назначения, разрабатываемых при курсовом проектировании, редуктор является основным и наиболее трудоемким узлом.

Размещение передач зацепления в отдельном закрытом корпусе гарантирует достаточную точность монтажа, хорошую смазку и соответственно высокий КПД, меньший износ, а также надежную защиту передач от влияния окружающей среды. Редукторы различных типов с постоянным передаточным числом широко используют во всех отраслях хозяйства. Самыми распространенными являются редукторы, состоящие из цилиндрических зубчатых передач.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

В курсовом проекте выполняются расчеты:

1. Основных кинематических и энергетических параметров привода

2. Проектный и проверочный расчет зубчатых передач

3. Расчет валов

4. Расчет шпоночных соединений

5. Расчет теоретически долговечных подшипниковых опор.

На основе теоретических расчетов выполняются сборочные чертежи редуктора со спецификацией и рабочие чертежи нескольких деталей.

1. Выбор электродвигателя.

Расчёт основных кинематических и энергетических параметров.

1.1Расчёт мощности электродвигателя

,

где - мощность на валу привода ;

- суммарный КПД привода;

,

где - КПД ремённой передачи, ;

-КПД зубчатой передачи, ;

- КПД одной пары подшипников качения, ;

P- количество пар подшипников качения, Р=3;

;

Расчёт синхронной частоты вращения вала электродвигателя.

,

где -частота вращения ведомого вала привода, ;

-суммарное передаточное отношение привода;

,

где передаточное отношение зубчатой передачи,

передаточное отношение ремённой передачи, ;

;

;

1.3Выбор марки электродвигателя.

Электродвигатель 4А 160M8 У3 S=2,5%; начальная частота вращения вала электродвигателя

где S- скольжение, S=2,5%=0,025;

1.4Расчёт суммарного передаточного отношения и передаточных

отношений зубчатой и ремённой передачи.

,

где номинальная частота вращения вала электродвигателя;

1.5Расчёт частот вращения валов.

1.6 Расчёт мощностей и крутящих моментов, передаваемых валами редуктора.

2.Расчёт зубчатой передачи.

2.1 Выбор материалов и способов термической обработки шестерни и колеса. Расчёт допускаемых напряжений.

Выбираем для шестерни и колеса сталь 45 с термообработкой улучшения для шестерни и нормализацией для колеса.

где коэффициент, учитывающий тип передачи,

диаметр заготовки;

крутящий момент на валу шестерни,

передаточное отношение зубчатой передачи,

Шестерня сталь 45У;

циклов;

Расчёт допускаемых контактных напряжений.

предел контактной выносливости, МПа;

коэффициент долговечности;

коэффициент безопасности;

;

циклов;

;

;

0,8

0,7;

0,25;

60×184,8×365×5×24×0,8×0,7×0,25= 67,99×

коэффициент долговечности;

коээфициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки(реверсивность передачи);

(передача нереверсивная)

коэффициент безопасности;

показатель степени, ;

базовое число циклов изгиба;

эквивалентnное число циклов;

где коэффициент эквивалентности;

суммарное число циклов;

58,8×