М инистерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Самарский государственный аэрокосмический университет

имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)»

Инженерно-технологический факультет

Кафедра: Метрология, стандартизация

«Проектирование редуктора»

Вариант № 10

Выполнил: Гречникова Н.А.

группа 431

Проверил: Буланова Е.А.

Самара 2014

Содержание

1 Расчет посадки с натягом ступицы, зубчатого венца и колеса 3

1.3 Определение крутящих моментов на валах 5

2 РАСЧЁТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 5

2.1 Выбор материала зубчатых колёс и термической обработки 5

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений 5

2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба 6

2.4 Определение основных габаритов передачи 7

2.5 Определение модуля и чисел зубьев 7

2.6 Расчет геометрических параметров 8

2.7 Проверка прочности по контактным напряжениям 9

2.8 Проверка прочности по изгибным напряжениям 10

2.9 Расчёт на ЭВМ 10

2.10 Определение усилий в зацеплении первой ступени 10

3 ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА 11

3.1 Предварительное определение диаметров валов 11

3.2 Предварительный подбор подшипников качения 11

4 РАСЧЁТ ВХОДНОГО ВАЛА 13

4.1 Определение реакций в опорах 13

4.2 Расчёт подшипников 14

4.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 15

4.4 Расчёт на усталостную прочность 16

5 РАСЧЁТ ВЫХОДНОГО ВАЛА 19

5.1 Определение реакций в опорах 19

5.2 Расчёт подшипников 20

5.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 21

5.4 Расчёт на усталостную прочность 22

6 РАСЧЁТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 24

7 РАСЧЁТ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ 25

8 СИСТЕМА СМАЗКИ И СУФЛИРОВАНИЯ 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28

1 Расчет посадки с натягом ступицы, зубчатого венца и колеса

Посадка с натягом- это соединение двух деталей, когда до сборки размер охватываемой детали больше размера охватывающей детали.

Выбираем для ступицы (d) сталь 45 с характеристиками:

МПа,

МПа,

.

Выбираем для зубчатого венца (D) 12ХН3А с характеристиками:

МПа,

МПа,

.

Исходные данные:

мм,

мм,

мм,

мм,

,

Нм.

Расчеты:

,

мм,

мм,

,

мкм

,

,

МПа,

МПа,

,

,

мкм,

,

мкм,

мкм.

Исходя из расчетов выбираем посадку с натягом .

1.3 Определение крутящих моментов на валах

Крутящий момент на входном валу:

Нм,где – крутящий момент на входном валу, Нмм;

– мощность на входном валу, кВт;

– частота вращения на входном валу, об/мин.

Крутящий момент на выходном валу:

Нмм.

2 Расчёт зубчатых передач

2.1 Выбор материала зубчатых колёс и термической обработки

Выбираем для зубчатых колёс сталь 40 с термической обработкой – улучшение. Твёрдость поверхности зубьев при этом составит HB 170-217.

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемое контактное напряжение:

,

где – базовый предел контактной выносливости, МПа;

– коэффициент безопасности по контактным напряжениям;

– коэффициент долговечности по контактным напряжениям.

Принимаем твёрдость на поверхности зубьев шестерни , колеса .

Базовый предел контактной выносливости для шестерни:

МПа.

Базовый предел контактной выносливости для колеса:

МПа.

Согласно [2] принимаем .

Коэффициент долговечности по контактным напряжениям:

,

где – базовое число циклов перемены контактных напряжений;

– расчетное число циклов перемены контактных напряжений.

Базовое число циклов перемены контактных напряжений:

.

Базовое число циклов перемены контактных напряжений для шестерни:

.

Базовое число циклов перемены контактных напряжений для колеса:

.

Так как , то базовое число циклов перемены контактных напряжений для колеса принимаем .

Расчетное число циклов перемены контактных напряжений для переменного режима работы:

,

где – число нагружений зуба за один оборот зубчатого колеса;

– коэффициент эквивалентности по контактным напряжениям.

Число нагружений зуба за один оборот шестерни и колеса .

Коэффициент эквивалентности по контактным напряжениям при постоянном режиме .

Расчетное число циклов перемены контактных напряжений для шестерни:

.

Расчетное число циклов перемены контактных напряжений для колеса:

.

Так как , то коэффициенты долговечности по контактным напряжениям для шестерни и колеса принимаем .

Допускаемые контактные напряжения для шестерни:

МПа.

Допускаемые контактные напряжения для колеса:

МПа.

В качестве допускаемых контактных напряжений для передачи принимаем МПа.