Кафедра «Детали машин»

Оценка за проект:

Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора

для технологического привода

Курсовая работа

по дисциплине «Детали машин, основы конструирования».

Студент: Саночкин. М.А

Группа: мм-221103

Руководитель: Зиомковский.В.М

Екатеринбург

2014

З АДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

0

1

Рис.1. Схема привода

1 – электродвигатель

2 – ременная передача

3 – редуктор

4 – муфта зубчатая

5

2

– исполнительный механизм

2

1

Рис.2. Схема редуктора

Исходные данные:

1 Мощность на ведомом валу кВт 12

2 Частота вращения ведомого вала об/мин 150

3 Срок службы передачи лет 7

4 Коэффициент использования привода:

в течение года - 0,6

в течение суток - 0,8

5 Продолжительность включения (ПВ) % 35

6 Режим работы - ср.норм

7 Реверсивность - рев.

8 Вид передачи - косозубая

СОДЕРЖАНИЕ

4 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 8 8 8 10 11 11 11 11 11 12 12 13 16 16 18 21 21 22 24 24 25 26 27

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

1. Расчет энергосиловых и кинематических параметров привода …………...

1.1. Определение требуемой мощности электродвигателя…………………

1.2. Определение частоты вращения ведущего вала ………………………...

1.3. Общее передаточное число привода ……………………………………..

1.4. Передаточное число зубчатой передачи …………………………………

1.5. Мощность на валах ………………………………………………………..

1.6. Крутящие моменты, передаваемые валами ……………………………...

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

2.1. Проектный расчет передачи ……………………………………………...

2.2. Силы в зацеплении ………………………………………………………..

3. Расчет валов и подбор подшипников ………………………………………...

3.1. Проектный расчет тихоходного вала …………………………………….

3.2. Проектный расчет быстроходного вала …………………………………

3.3 Подбор и расчет шпонок……………………………………………………...

3.4 Конструкция зубчатых колес………………………………………………...

3.5 Подбор крышек подшипниковых узлов и уплотнительных манжет………

3.6 Подбор подшипников………………………………………………………..

3.6.1Быстроходного вала…………………………………………………………

3.6.2Тихоходного вала…………………………………………………………....

4. Определение опорных реакций валов………………………………………...

4.1 Определение опорных реакций быстроходного вала…………………….

4.2 Определение опорных реакций тихоходного вала……………………….

5. Проверочный расчет тихоходного вала ……………………………………...

5. Расчет вала в сечении «С» …………………..……………………………...

5.2 Расчет вала в сечении « »………………………………………………...

6. Расчет подшипников валов на долговечность……………………………….

6.1Расчет подшипников тихоходного вала…………………………………..

6.2Расчет подшипников быстроходного вала………………………………..

7.Конструирование корпуса……………………………………………………..

7.1Расчет элементов корпуса………………………………………………….

8.Выбор смазки для колес и подшипников, ее контроль и замена…………

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

Библиографический список ……………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Редуктор – механизм, входящий в приводы машин и служащий для снижения угловых скоростей ведомого вала с целью повышения крутящих моментов.

В корпусе редуктора размещен какой-либо вид передачи, неподвижный закреплённый на валах. Валы опираются на подшипники, размещённые в гнёздах корпуса; в основном используют подшипники качения. В данном случае необходимо спроектировать одноступенчатый цилиндрический редуктор с косозубой передачей, для этого нужно подобрать электродвигатель, произвести расчет передачи, валов, шпонок, подобрать необходимые подшипники качения, смазку.

. Для передачи крутящего момента между параллельными валами в редукторе используются цилиндрические зубчатые передачи. Они чаще всего применяются в технике из-за ряда преимуществ:

1. Компактность.

2. Возможность передачи больших мощностей.

3. Постоянство передаточного отношения.

4. Применение недефицитных материалов.

5. Простота в обслуживании.

Основные требования, предъявляемые создаваемому механизму: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, экономичность, минимальные габариты и цена. Все выше перечисленные требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.

1. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА

1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя.

Р_тр =

- общий КПД привода

=

= 0,99

= 0,99

= 0,96

= 0,98

= 0,91

Тогда Р_тр = = 13,18 кВт

По требуемой мощности выбираем электродвигатель 4А180М8, с ближайшей большей стандартной мощностью Р_э = 15 кВт, синхронной частотой вращения n_с = 750 об/мин. Диаметр вала электродвигателя 55мм.

1.2 Определение частоты вращения ведущего вала

= n_с ·(1 - ) = 750·(1 - ) = 731,25 мин^-1

1.3 Общее передаточное число привода

и₀ = = 4,875

1.4 Передаточное число зубчатой передачи

Принимаем и_з.п = 4 по ГОСТ 2185-66.

Частоты вращения валов

= 731,25 мин^-1

= =600 мин^-1

мин^-1

1.5 Мощность на валах

= Р_тр = кВт

=

=

1.6 Крутящие моменты, передаваемые валами

Т_i = 9550· , отсюда

= 9550· =195 Н·м

= 9550· 229 Н·м

= 9550· 880Н·м

= 731,25 мин-1	220 мин-1	= 150 мин-1
= 12,92 кВт	= 12,27 кВт	= 12,65 кВт
= 195 Н·м	= 229 Н·м	= 880 Н·м

2. РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

2.1 Проектный расчет передачи

Диаметр заготовки колеса:

Выбираем материал зубчатых колёс. Сталь 45. Термообработка – улучшение. Твердость поверхности зуба шестерни 269..302 HB, . Твердость поверхности зуба колеса 235..265 HB

Средние значения твердости поверхности зуба и колеса:

2. Расчет допускаемых контактных напряжений:

Пределы контактной выносливости

Коэффициент безопасности

Коэффициент долговечности

Базовые числа циклов при действии контактных напряжений

Эквивалентные числа циклов напряжений

для среднего нормального режима работы

Суммарное число циклов нагружения

с=1

Суммарное время работы передачи

В результате получим:

Поскольку

Примем

Определим допускаемые напряжения для шестерни и колеса:

2.2.2. Допускаемые напряжения изгиба

Предел изгибной выносливости зубьев

Коэффициент безопасности при изгибе

Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки для нереверсивного привода

Коэффициент долговечности

Показатель степени кривой усталости

Базовое число циклов при изгибе

Эквивалентное число циклов напряжения при изгибе

где коэффициент эквивалентности

Поскольку , примем

Определим допускаемые напряжения изгиба