Задание на проектирование:

Спроектировать одноступенчатый цилиндрический редуктор,

Дано:

Мощность на выходном валу редуктора –

Частота вращения ведомого вала редуктора -

Угол наклона линии зуба ;

Твердость НВ для колеса - ;

Ресурс работы –

Содержание

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора;

2. Расчет зубчатых колес редуктора;

3. Расчет валов;

4. Подбор и расчет подшипников качения;

5. Подбор муфт.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора.

1. Определяем расчетную мощность электродвигателя по формуле:

где - КПД привода, равный произведению частных КПД.

где - КПД пары зубчатых колес цилиндрической передачи при работе в масляной ванне;

- КПД одной пары подшипников качения.

- КПД муфты компенсирующей.

Требуемая мощность электродвигателя:

По (1, приложение 1, стр.534) выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель RА132SA2, для которого номинальная мощность асинхронная частота вращения , диаметр выходного вала двигателя , длина выходного вала двигателя

1.2. Определяем передаточное число редуктора по формуле:

Округлим до стандартного значения .

Отклонение от ранее принятого стандартного значения

Допускаемое отклонение от номинального значения

1.3. Определяем частоты вращения и угловые скорости валов редуктора:

ведущего вал редуктора

ведомого вала редуктора

1.4. Определяем вращающие моменты на валах редуктора:

на ведомом валу редуктора

на ведущем валу редуктора

2. Расчет зубчатых передач привода.

2.1 Выбор материалов для шестерни и зубчатого колеса.

Согласно заданию выбираем для всех пары зубчатых колес сталь с повышенными механическими качествами:

для шестерни – сталь 40Х; термообработка – объемная закалка; твердость рабочих поверхностей зубьев (ориентируясь на диаметр заготовок до 125 мм);

для зубчатого колеса - сталь 40Х; термообработка – объемная закалка; твердость рабочих поверхностей зубьев (ориентируясь на диаметр заготовок до 125 мм);

Для расчета принимаем:

2.2 Пределы контактной и изгибной выносливости зубьев:

шестерни (от

колеса (от

Определяем допускаемые контактные напряжения по формуле

Принимаем при объемной закалке.

Коэффициент долговечности определим по формуле

,

шестерни

где - базовое число циклов напряжений (при ;

- число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы;

колеса

где - базовое число циклов напряжений (при ;

- число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы.

Допускаемые контактные напряжения:

для материала шестерни

для материала колеса

Для косозубой передачи допускаемое контактное напряжение определяем по формуле

В качестве расчетного принимаем меньшее число из двух полученных

Определяем допускаемые напряжения изгиба при расчете на прочность

,

где - для колес, изготовленных из поковок и штамповок;

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

При твердости более

,

где - базовое число циклов напряжений;

- число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы.

для материала шестерни

для материала колеса

2.3. Определяем межосевое расстояние из условия контактной прочности рабочих поверхностей зубьев по формуле:

где - вспомогательный коэффициент для косозубых передач;

- коэффициент ширины венца зубчатого колеса относительно межосевого расстояния (симметричное расположение зубчатых колес относительно опор) (1, табл.4.8, стр.139);

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса, при постоянной нагрузке (1, табл.4.3, стр.136).

По данным ГОСТ 2185-66 конструктивно принимаем:

2.3.1. Определяем ширину венца зубчатого колеса:

Принимаем

2.3.2. Определяем модуль из условия сопротивления изгибной усталости:

где - вспомогательный коэффициент для косозубых передач.

По данным ГОСТ 9563-60, отдавая предпочтение 1 ряду, принимаем

Назначаем ширину венца шестерни:

2.3.3. Определяем число зубьев, при заданном угле наклона зубьев .

Суммарное число зубьев:

Полученное значение округляем до целого числа

Определяем действительное значение угла :

Число зубьев шестерни:

Принимаем

Определяем число зубьев колеса:

Фактическое передаточное число редуктора:

2.3.4. Определяем делительные диаметры колес

Проверяем межосевое расстояние по делительным диаметрам колес:

Находим диаметры вершин зубьев:

Вычисляем диаметры впадин зубьев:

2.3.5. Определяем окружную скорость в зацеплении:

Принимаем 9-ю степень точности изготовления зубчатых колес.

2.3.6. Силы, действующие в зацеплении тихоходной ступени:

окружная сила

радиальная сила

осевая сила

2.3.7. Выполняем проверочный расчет на контактную прочность рабочих поверхностей зубьев, предварительно находя значение коэффициентов:

2.3.8. Выполняем проверочный расчет зубьев колеса на изгибную усталость, предварительно находя значение коэффициентов:

эквивалентное число зубьев колеса:

коэффициент формы зуба:

коэффициент наклона линии зуба:

Выполняем проверочный расчет зубьев шестерни на изгибную усталость.

эквивалентное число зубьев шестерни:

коэффициент формы зуба:

Результаты расчетов одноступенчатого цилиндрического редуктора сведем в таблицу.

Параметр	Данные
Номинальный момент, : на ведомом валу на ведущем валу
Частота вращения вала, : ведомого ведущего
Угловая скорость вала, ведомого ведущего
Передаточное число
Материал зубчатых колес: шестерни колеса	Сталь 40Х Сталь 40Х
Твердость зубьев: шестерни колеса
Тип передачи	косозубая эвольвентная
Угол наклона зубьев
Направление зубьев: шестерни колеса	Правое Левое
Межосевое расстояние, мм.
Число зубьев: шестерни колеса
Модуль зацепления, мм
Диаметры делительных окружностей, мм шестерни колеса
Ширина зубчатого венца, мм шестерни колеса
Силы действующие в зацеплении, Н окружная радиальная осевая