М ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

Кафедра «Техническая физика и теоретическая механика»

Расчетно-графическая работа №3

по дисциплине

«Прикладная механика»

Выполнила: Проверил:

студентка группы УК-21 преподаватель

Клиндухова Е.А. Жукова И.А.

Гомель 2013

Содержание

Задание 3

1 Определение основных параметров редуктора 4

2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений 6

2.1 Выбор материалов для изготовления деталей редуктора 6

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений 6

3 Определение геометрических параметров зубчатых колес 8

3.1 Расчёт межосевого расстояния 8

3.2 Определение геометрических параметров зубчатых колёс 10

4 Проверочный расчёт на прочность по контактным напряжениям 12

5 Расчет валов и корпуса редуктора. Выбор подшипников 14

6 Выбор посадок и расчёт допусков гладких цилиндрических соединений 16

Приложение А Компановочный чертеж редуктора

Задание

Мощность на ведомом валу редуктора кВт;

частота вращения на ведомом валу об/мин;

передаточное отношение ;

зацепление – прямозубое;

1 Определение основных параметров редуктора

Частота вращения ведущего вала редуктора:

об/мин

Потребная мощность электродвигателя:

,

где - коэффициент полезного действия (КПД) передачи.

Коэффициент полезного действия передачи определяется по формуле

,

где – КПД зубчатой передачи. Принимается ;

– КПД одной пары подшипников. Принимается .

, кВт.

По каталогу электродвигателей выбираем двигатель 80А2 асинхронный закрытого обдуваемого исполнения с короткозамкнутым ротором. Синхронная частота вращения электродвигателя 3000об/мин, мощность 1,5кВт, коэффициент скольжения S = 4,2% пределим фактическую частоту вращения ротора электродвигателя с учетом скольжения:

об/мин.

Допускается отклонение действительной частоты вращения ротора от потребной не более 4%.

- условие выполняется.

Угловые скорости валов:

рад/с, рад/с.

Крутящие моменты на валах редуктора:

Н∙м, Н∙м.

2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

2.1 Выбор материалов для изготовления деталей редуктора

Для изготовления шестерни выбираем сталь Ст 50 с твёрдостью HB255, пределом прочности =750 МПа, пределом текучести = 530МПа. Для изготовления колеса принимаем сталь Ст 40 с твёрдостью 228 HB, пределом прочности = 700 МПа, пределом текучести = 400 МПа. При таком выборе материалов шестерни и колеса обеспечивается выполнение условия .

Для изготовления валов принимаем сталь Ст 45X, предел прочности = 750 МПа, предел текучести = 450 МПа.

Для изготовления деталей корпуса редуктора выбираем серый чугун марки СЧ15, обладающий хорошими литейными свойствами.

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений

Величина допускаемого контактного напряжения определяется по формуле:

,

где – предел контактной выносливости поверхности зубьев. МПа;

– коэффициент безопасности;

– коэффициент долговечности.

В качестве расчетного принимается среднее значение допускаемого напряжения по условию:

,

где - допускаемое контактное напряжение зубьев шестерни, МПа;

- допускаемое контактное напряжение зубьев колеса, МПа.

Пределы контактной выносливости материалов шестерни и колеса:

МПа,

МПа.

.

Допускаемые контактные напряжения материалов шестерни и колеса:

МПа, МПа.

Расчётное допускаемое контактное напряжение

МПа.

Принимаем =502,725 МПа.