СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовой проект

1. Кинематический и силовой расчет привода

   1. Мощность и частота вращения на выходном валу привода

   2. Общий КПД привода

   3. Требуемая мощность электродвигателя

   4. Общее передаточное число привода

   5. Требуемая частота вращения вала электродвигателя

   6. Выбор электродвигателя

   7. Уточненное передаточное число привода

   8. Мощности, частоты вращения, угловые скорости, вращающие моменты на валах привода

2. Выбор материала и определение допускаемых напряжений

   1. Выбор материала

   2. Допускаемые напряжения

3. Расчет ременной передачи

   1. Проектный расчет

   2. Проверочный расчет

4. Расчет конической передачи

5. Эскизное проектирование редуктора

   1. Проектный расчет валов

   2. Предварительный подбор подшипников

   3. Расстояние между деталями

   4. Эскизная компоновка редуктора

6. Конструирование редуктора

   1. Конструирование зубчатого колеса

   2. Подбор шпонок и расчет шпоночных соединений

   3. Конструирование корпуса

7. Расчет вала на сопротивление усталости

   1. Определение суммарных реакций в опорах

   2. Расчет коэффициента запаса прочности в опасном сечении

8. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности

9. Выбор смазочного материала для редуктора

10. Разборка элементов конструкции деталей и сборочных единиц редуктора

11. Сборка редуктора

Список использованной литературы

Приложение. Рисунок 1. Эскизная компоновка редуктора

.

1. Кинематический и силовой расчет привода

   1. Определяем мощность и частоту вращения на выходном валу привода

- мощность на выходном валу привода

Р_ВЫХ. = F_t ·V = 2,6 ·3 = 7,8 кВт.

- частота вращения выходного вала привода

n _вых. = n₄ =

Диаметр тяговой звездочки: D_зв =

1.2 Определяем общий КПД привода

Ƞ_общ = Ƞ₁ · Ƞ₂ = 0,96 · 0,95 = 0,912

где значения Ƞ₁= 0,96 – КПД конического редуктора (с учетом подшипников); Ƞ₂=0,95 – КПД ременной передачи, по [1, таблица 1.1].

1.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя

Р _эд =

1.4 Определяем общее передаточное число привода

U’_общ = U₁ · U₂’ = 2,5 ·3,5 = 8,75

где значение U₂ = 3,5 – рекомендуемое передаточное число конической передачи, [1, таблица 1.2].

1.5 Определяем требуемую частоту вращения вала электродвигателя

n _{дв .тр}. = n _вых · U’_общ = 249 · 8,75 = 2178,7мин ^-1

1.6 Выбор электродвигателя

Производится из условий: Р _дв ≥Р _дв.тр.; n _дв. n _дв.тр.

Требуемая частота n_эд оказалась примерно в середине между двумя стандартными n_э, поэтому, согласно рекомендаций [1, с.8] выбираем окончательно двигатель с меньшей асинхронной частотой вращения.

Окончательно назначаем типоразмер двигателя 132М4 по [1, таблица 19.28]

Р _дв =11 кВт; n _дв=1460 мин ^-1

1.7 Уточняем передаточное число привода и редуктора

U _общ. =

U _кон. = U _общ. / U _рем. = 5,86 / 2,5 = 2,35

1.8 Определяем мощность, частоту вращения, угловые скорости, вращающие моменты на валах привода:

Р₁ = Р _тр.дв. = 11 кВт

Р₂ = Р₁ · Ƞ _{рем.пер.} = 11 · 0,95 = 10,45 кВт

Р₃ = Р₂ · Ƞ _{кон.ред.} = 10,45 · 0,96 = 10 кВт

n ₁ = n _дв = 1460 мин ^-1

n ₂ = n _дв / U _{рем.пер.} = 1460 / 2,5 = 584 мин ^-1

n ₃ = n ₂ / U _{кон. пер.} = 584 / 2,35 = 248,5 мин ^-1

ω₁ =πn₁ / 30 = 3,14 · 1460 / 30 = 152,8 с^-1

ω₂ =πn₂ / 30 = 3,14 · 584 / 30 = 61,2 с^-1

ω₃ =πn₃ / 30 = 3,14 · 248,5 / 30 = 26 с^-1

Т₁ =

Т₂ =

Т₃ =

2.Выбор материала и определение допускаемых напряжений

2.1 Выбор материалов

Выбираем первую группу материалов /1, с. 12/

Шестерня: сталь 45, ТО-улучшение, НВ₁ =269…302

Колесо: сталь 45, ТО-улучшение, НВ₂ =235…262

Средняя твердость колес

НВ₁ =269+302/2=285,2 МПа

НВ₂ =235+262/2=248,5 МПа

2.2 Допускаемые напряжения

Пределы контактной выносливости, соответствующие базовому числу циклов напряжений:

[σ]_{H lim b1} = 2HB _ср1 + 70 = 2 ·285,5 + 70 = 641 МПа

[σ]_{H lim b2} = 2HB _ср2 + 70 = 2 ·285,5 + 70 = 567 МПа

Принимаем минимальные коэффициенты запаса прочности для шестерни и колеса S _{H lim b1} = S _{H lim b2} = 1,1.

Определяем базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу контактной выносливости для шестерни и колеса:

N_{H lim b1} = 23·10⁶

N_{H lim b2} = 17·10⁶

Определяем число циклов напряжений шестерни и колеса в соответствии с заданным сроком службы:

N _к1 = 60·n₁·L_h = 60·584·30000 = 1051·10⁶

N _к2 = N₁ / U = 105,1·10⁷ / 2,35 = 447·10⁶

Определяем эквивалентное число циклов напряжений шестерни и колеса в соответствии с заданным сроком службы:

N _HE1 = N_к1 К_НЕ = 1051·10⁶ · 0,25 = 263 ·10⁶

N _HE2 = N_к2 К_НЕ = 447·10⁶ · 0,25 = 112 ·10⁶

К_НЕ – коэффициент, характеризующий интенсивность типового режима нагружения, по [2, табл. 6.4]:

Коэффициенты долговечности при расчете по контактным напряжениям, [2, рисунок 6.3]:

Z_N1 = 0,89 при N _HE1 / N_{H lim b1} = 263·10⁶ / 23·10⁶ = 12

Z_N2 = 0,91 при N _HE2 / N_{H lim b2} = 112·10⁶ / 17·10⁶ = 7

Допускаемые контактные напряжения, не вызывающие опасной контактной усталости материала:

[σ]_H1 =

[σ]_H2 =

Допускаемое контактное напряжение передачи:

[σ]_H = [σ]_H2 = 469 МПа

Базовые пределы выносливости зубьев при изгибе [2, таблица 6.3]:

[σ]_{F lim b1} = 1,75HB _ср1 = 1,75·285,5 = 500 МПа

[σ]_{F lim b2} = 1,75HB _ср2 = 1,75·248,5 = 435 МПа

Определяем эквивалентное число циклов напряжений шестерни и колеса в соответствии с заданным сроком службы:

N _FE1 = N_к1 К_FЕ = 1051·10⁶ · 0,14 = 148 ·10⁶

N _FE2 = N_к2 К_FЕ = 447·10⁶ · 0,14 = 63 ·10⁶

К_FЕ - коэффициент, характеризующий интенсивность типового режима нагружения, по [2, табл. 6.4]:

Коэффициенты долговечности при расчете по напряжениям изгиба:

Y_N1 =

Y_N2=

Допускаемые напряжения изгиба

[σ]_F1 = 0,4 ·σ _{F lim b1} · Y_N1 = 0,4·500 ·1 = 200 МПа

[σ]_F4 = 0,4 ·σ _{F lim 2} · Y_N2 = 0,4·435 ·1 = 174 МПа

3.РАССЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ