СОДЕРЖАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТЫ ПРИВОДА 7

2 РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ 10

2.1 Выбор материала и назначение термической обработки 10

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба 11

2.3 Определение параметров передачи и геометрических размеров червяка и червячного колеса 11

2.4 Силы в зацеплении 13

2.5 Проверка зубьев червячного колеса по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба 13

3 ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА 15

4 КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ЧЕРВЯЧНОЙ ПАРЫ РЕДУКТОРА 16

4.1 Червячный вал 16

4.2 Червячное колесо 16

18

6 ПЕРВЫЙ ЭТАП КОМПОНОВКИ РЕДУКТОРА 18

7 ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ ДЛЯ ВАЛОВ РЕДУКТОРА 19

7.1 Ведущий вал 19

7.2 Ведомый вал 22

8 ВТОРОЙ ЭТАП ЭСКИЗНОЙ КОМПОНОВКИ 27

9 ВЫБОР МУФТЫ 28

10 ПОДБОР ШПОНОК И ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 29

11 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛА РЕДУКТОРА НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ 31

12 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ 32

13 ВЫБОР ПОСАДОК 33

14 СМАЗКА ПЕРЕДАЧ И ПОДШИПНИКОВ 34

ЛИТЕРАТУРА 35

Техническое задание

Рассчитать и спроектировать одноступенчатый червячный редуктор общего назначения.

Исходные данные:

1. тип редуктора – червячный;

2. Расположение червяка - верхнее;

3. мощность на ведомом валу цепной передачи – Р₃ = 3,4 кВт;

4. частота вращения ведомого вала – n₃ = 40 об/мин;

5. режим нагрузки – постоянный;

6. редуктор предназначен для длительной эксплуатации и мелкосерийного производства с нереверсивной передачей;

7. зубчатые колеса нарезаны без смещения;

8. расположение колес относительно опор – симметричное.

Рисунок 1. Схема привода

1 - электродвигатель; 2 - редуктор червячный; 3 - цепная передача; 4 - муфта; I - вал двигателя (ведущий вал редуктора); II - ведомый вал редуктора (ведущий вал цепной передачи); III - ведомый вал цепной передачи.

Введение

Курсовое проектирование является заключительным этапом в изучении профессиональных дисциплин и имеет своей целью приобретение студентом навыков практического применения знаний, развитие умения пользоваться справочной литературой и стандартами, ознакомление с основными правилами и приемами проектирования механизмов и машин.

Знания и опыт, приобретенные студентами при выполнении курсового проекта или работы, послужат базой для изучения устройства, принципов работы и основ проектирования специального технологического оборудования.

Червячные передачи применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются в пространстве под углом 90 градусов.

Червячные передачи выполняют в виде редукторов, реже- открытыми.

По относительному положению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка.

Привод состоит из электродвигателя, муфты МУВП, редуктора и цепной передачи.

Основное назначение проектируемого редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом.

Проектируемый редуктор – одноступенчатый червячный (со скрещивающимися валами) с верхним червяком. Относительное расположение валов в пространстве - горизонтальное. Расположение колес относительно опор в проектируемом редукторе – симметричное.

Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются.

При верхнем расположении червяка меньше вероятность попадания в зацепление металлических частиц — продуктов износа.

1 Кинематический и силовой расчеты привода

Определяем КПД привода:

где η_муф - КПД муфты. Принимаем η_муф = 0,98

η_ц - КПД цепной передачи. Принимаем η_ц = 0,92 (таблица 2.2 [6])

η_под - КПД пары подшипников качения. Принимаем η_под = 0,99

η_ред - КПД червячного зацепления.

где U – передаточное число редуктора. Принимаем U = 10 (таблица 2.3 [6])

Подставляя численные значения, получим

Определяем требуемую мощность двигателя:

где P₃ – мощность, затрачиваемая на технологический процесс. P₃=3,4кВт, принимаем из задания на курсовой проект.

В таблице П1 [Ч] по требуемой мощности и частоте вращения выбираем электродвигатель 4А112М4У3 с синхронной частотой вращения 1500 об/мин и номинальной мощностью 5,5 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_ном = 1445 об/мин.

Таблица 1- Техническая характеристика электродвигателя

Тип электродвигателя	Мощность Рдв, кВт	Частота вращения, об/мин-1			dэ,д,мм	lэ.д,мм
4АМ112М4УЗ	5,5	1445	20	-	32	80

Определяем общее передаточное отношение привода:

где U – передаточное число редуктора. Принимаем U = 10 (таблица 2.3 [6])

Отсюда

Определяем частоты вращения и угловые скорости вращения валов, причем за частоту вращения первого вала принимаем n_дв:

Вал электродвигателя

Ведущий вал редуктора

Ведомый вал редуктора

Технологический вал

Определяем мощности на валах привода с учетом потерь:

Вал электродвигателя

Ведущий вал редуктора

Ведомый вал редуктора

Технологический вал

Определяем крутящие моменты на валах привода:

Вал электродвигателя

Ведущий вал редуктора

Ведомый вал редуктора

Технологический вал редуктора

Таблица 2- Кинематические и энергетические параметры привода

Номер вала	Частота вращения валов, об/мин-1	Мощность, кВт	Крутящий момент, Нм
Электродвигателя	1445	4,4	29·103
1	1445	4,27	28·103
2	90	3,69	390·103
3	40	3,4	810·103