Министерство образования и науки Российской Федерации

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Филиал горного университета «Хибинский технический колледж»

Форма обучения очная

Специальность 140448

Пояснительная записка к курсовому проекту

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Техническая механика

НА ТЕМУ: Редуктор цилиндрический косозубый общего назначения.

Студент Коренев С.С. группы 3 ГЭМ₁₁

Руководитель проекта Короткова В.А.

Кировск

2013

Содержание

Пояснительная записка

Введение…………………………………………………………………………….

1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода………

2. Расчет зубчатой передачи редуктора……………………………………………

3. Проектный расчет валов редуктора и подбор подшипников………………….

4. Конструктивные размеры зубчатой передачи и корпуса редуктора…………..

5. Проверочный расчет валов редуктора…………………………………………..

6. Подбор и расчет шпоночных соединений………………………………………

7. Проверочный расчет долговечности подшипников……………………………

8. Выбор муфты……………………………………………………………………...

9. Смазка зацепления и подшипников редуктора…………………………………

10. Выбор посадок для установки деталей редуктора ……………………………

11. сборка редуктора…………………………………………………………………

Заключение…………………………………………………………………………...

Список литературы…………………………………………………………………..

Введение

Редуктор — механизм, передающий и преобразующий крутящий момент, с одной или более механическими передачами.

Цилиндрический редуктор - это одна из самых популярных разновидностей редукторов. Он, как и все редукторы, служит для изменения скорости вращения при передачи вращательного движения от одного вала к другому.

В данной работе представлен косозубый цилиндрический редуктор. Редукторы широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, в связи, с чем число разновидностей редукторов велико. Данный тип редуктора имеет большое распространение. В частности в нашем регионе, на многих рудниках, таких как: Кировский, Центральный, Восточный. Это могут быть: мешалки, экструдеры, измельчители, станки по металлу и прочее оборудование.

1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет для выбора электродвигателя по каталогу необходимо знать требуемую мощность P’_дв и частоту вращения выходного вала n’_дв

1.1. Определение общего к.п.д. привода

ή_общ= ή_ред*ή_рем*ή_под²,(1) [10, с.291]

где ή_ред - к.п.д. редуктора;

ή_рем - к.п.д. ременной передачи;

ή_под²- к.п.д. подшипника.

Значения к.п.д. для передач разных типов приведены в табл. 1.1. [10, с.7]

Принимаем значение η_ред = 0.97, η_рем =0.96, η_под² =0.99 и по формуле (1) находим значение общего к.п.д. привода:

η_общ= 0.97*0.96*0.99 = 0.92

1.2. Определение требуемой мощности электродвигателя

P’_дв = Р_вых/ η_общ , (2) [4, с.16]

где Р_вых - мощность на выходном валу привода валу привода , кВт;

η_общ - общий к.п.д. двигателя.

Принимаем Р_вых =3.4 кВт из условия и ή_общ = 0.92 и считаем по формуле (2):

P’_дв = 3.4/0.92 = 3.7 кВт

1.3. Определение требуемой частоты вращения

n’_дв = n_вых * i’_общ, (3) [4, с.17]

где n_вых – частота вращения выходного вала привода, об/мин;

- рекомендуемое передаточное отношение привода.

i’_общ = i’₁₄=i’₁₂*i’₃₄, (4) [4, с.17]

где i’₁₂- рекомендуемое передаточное отношение передачи 1-2;

i’₃₄- рекомендуемое передаточное отношение передачи 3-4.

Значение рекомендуемого передаточного отношения передач приведены в

Табл. 2.2. [4, с.17]

Принимая i’₁₂ = 3 и i’₃₄= 3 из условия, подставляем значение в формулу (4):

i’_общ = i’₁₄ = 3*3=9

Дальше для вычислений возьмем формулу:

n_вых = (30*ω_вых)/π, (5) [4, с.17]

где ω_вых – скорость вращения выходного вала, рад/с;

π - константа

Принимая ω_вых = 8.4 рад/с и π = 3.14, подставляем значение в формулу (5):

n_вых = (30*8.4)/3.14= 80 об/мин

Теперь вычисляем значение n_вых =80 об/мин и i’_общ =9 подставляем в формулу (3):

n’_дв =80*9=720 об/мин

Согласно табл. П1 [10,с.392] выбираем электродвигатель 4А132S8 по ГОСТ 19523-81. Р_дв=4 кВт; n_дв=720 об/мин.

1.4.Уточнение передаточного отношения передач.

Уточненное общее передаточное отношение:

i’_общ = i’₁₄= n_дв / n_вых , (6) [4,с.19]

где n_дв -частота вращения привода, об/мин;

n_вых - частота вращения выходного вала привода, об/мин;

Принимая n_дв =720 об/мин и n_вых = 80 об/мин, подставляем в формулу (6):

i_общ = i₁₄=720/80=9

Учитывая, что:

i₁₄=i₁₂*i₃₄,

выражаем i₃₄;

i₃₄=i₁₄/i₁₂, (7) [4,с.19]

где i₁₄–уточненное общее передаточное отношение привода;

i₁₂- передаточное отношение передачи 1-2.

Принимая i₁₄=9 и i₁₂=3, подставляем в формулу (7):

i₃₄=9/3=3

По рекомендации [4,с.19] принимаем i₃₄=3

1.5. Кинематический и силовой расчет

1.5.1. Мощность на валах

1.5.1.1. Мощность на входном валу 1

Р₁=P’_дв= 4 кВт [4,с.19]

1.5.1.2. Мощность на промежуточном валу 2-3

Р₂= Р₁*η₁₂*η_под, (8) [4,с.19]

где Р₁– мощность на входном валу 1, кВт;

η₁₂- к.п.д. передачи 1-2;

η_под - к.п.д. подшипника.

Принимаем Р₁= 4 кВт, η₁₂=0.96 и η_под=0.99 и подставляем в формулу (8):

Р₂=4*0.96*0.99=3.8 кВт

1.5.1.3. Мощность на выходном валу 4

Р₃= Р₂*η₂₃*η_под, (9) [4,с.19]

где Р₂– мощность на промежуточном валу 2-3, кВт

η₃₄- к.п.д. передачи 3-4;

η_под - к.п.д. подшипника.

Принимаем Р₂=3.8 кВт, η₂₃ = 0.97 и η_под = 0.99 и подставляем в формулу (9):

Р₃=3.8*0.96*0.99=3.6 кВт

1.5.2. Частота вращение валов

1.5.2.1. Частота вращение входного вала 1

n₁=n_вых=720 об/мин [4,с.19]

1.5.2.2. Частота вращения промежуточного вала 2-3

n₂=n₁/i₁₂, (10) [4,с.19]

где n₁ –частота вращения входного вала 1, об/мин;

i₁₂- передаточное отношение передачи 1-2.

Принимаем n₁=720 об/мин и i₁₂= 3 и подставляем в формулу (10) :

n₂= 720/3=240 об/мин

1.5.2.3. Частота вращения выходного вала 4

n₃=n₂/i₂₃, (11) [4,с.19]

где n₂– частота вращения промежуточного вала 2-3, об/мин;

i₂₃- передаточное отношение передачи 3-4

Принимаем n₂= 240 об/мин и i₂₃=3 и подставляем в формулу (11):

n₃=240/3=80 об/мин

1.5.3.Скорость вращения валов

1.5.3.1. Скорость вращения входного вала 1

ω₁=(π*n₁)/30, (12) [4,с.19]

где n₁– частота вращения входного вала 1, об/мин;

π -константа

Принимаем π=3.14 и n₁= 720 об/мин и подставляем в формулу (12):

ω₁=(3.14*720)/30=75 рад/с

1.5.3.1. Скорость вращения промежуточного вала 2-3

ω₂=(π*n₂)/30, (13) [4,с.19]

где n₂– частота вращения промежуточного вала 2-3, об/мин;

π -константа

Принимаем π=3.14 и n₂= 240 об/мин и подставляем в формулу (12):

ω₁=(3.14*240)/30=25 рад/с

1.5.3.1. Скорость вращения выходного вала 4

ω₃=(π*n₃)/30, (13) [4,с.19]

где n₄– частота вращения промежуточного вала 4, об/мин;

π -константа

Принимаем π=3.14 и n₃= 80 об/мин и подставляем в формулу (12):

ω₃=(3.14*80)/30=8.4 рад/с

Проверка: ω₄= ω_вых [4,с.19]

ω_вых = n_вых/9.55 (15) [10,с.7]

Принимая = 80 об/мин подставляем в формулу (15):

ω_вых = 80/9.55=8.4 рад/с

Следовательно: ω₃= ω_вых, так как 8.4 рад/с = 8.4 рад/с

1.5.4. Вращающие моменты на валах

1.5.4.1. Вращающий момент на входном валу

Т₁=(Р₁*10³)/ω₁, (16) [4,с.20]

где Р₁– мощность на входном валу 1, кВт;

ω₁-скорость вращения входного вала, рад/с.

Принимая Р₁=4 кВт и ω₁=75 рад/с, подставляем в формулу (16):

Т₁=(4*10³)/75=53 Н*м

1.5.4.2. Вращающий момент на входном валу

Т₂=(Р₂*10³)/ω₂, (16) [4,с.20]

где Р₂– мощность на входном валу 1, кВт;

ω₂-скорость вращения входного вала, рад/с.

Принимая Р₂=3.6 кВт и ω₂=25 рад/с, подставляем в формулу (16):

Т₂=(3.8*10³)/25=152 Н*м

1.5.4.3. Вращающий момент на входном валу

Т₃=(Р₃*10³)/ω₃, (16) [4,с.20]

где Р₃– мощность на входном валу 1, кВт;

ω₃-скорость вращения входного вала, рад/с.

Принимая Р₃=3.6 кВт и ω₃=25 рад/с, подставляем в формулу (16):

Т₃=(3.6*10³)/8.4=428 Н*м

Проверка: Т₃=Т_вых [4,с.20]

Т_вых=Р_вых/ ω_вых, (19) [4,с.20]

ω_вых – скорость на выходе, рад/с

Принимая Р_вых= и ω_вых =8.4 рад/с, подставляем в формулу (19):

Т_вых= (3.6*10³)/8.4=428

Следовательно: Т₄=Т_вых, так как 428 Н*м=428 Н*м

Таблица 1- Итоги результатов кинематических и силовых расчетов

Вал	Передаточное отношение	Мощность Р, кВт	Частота вращения n, об/мин	Скорость вращения ω, рад/с	Вращающий момент Т, Н*м
1	i12=3 i34=3	4	720	75	53
2		3.8	240	25	152
3		3.6	80	8.4	428