5.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2 Проверочный расчет подшипников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.3 Проверочный расчет вала на прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Расчет промежуточного вала

6.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2 Проверочный расчет шлицевого соединения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3 Проверочный расчет подшипников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.4 Проверочный расчет вала на прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 Расчет выходного вала

7.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2 Проверочный расчет подшипников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.3 Проверочный расчет вала на прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Выбор системы смазки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности - основные задачи конструкторов-машиностроителей.

Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования.

Курсовой проект по “деталям машин ” это первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студенты активно используют знания из ряда пройденных дисциплин: механики, сопротивления материалов, технологии металлов, взаимозаменяемости и др.

Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, редукторов, испытательных стендов), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.

Конструирование - процесс творческий. Известно, что каждая конструкторская задача может иметь несколько решений. Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них - оптимальный для данных конкретных условий.

При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.

Для передачи движения от двигателя к исполнительному механизму применяется редуктор, благодаря которому увеличивается крутящий момент и уменьшается частота оборотов. Он обладает компактностью, надежностью и долговечностью. К важнейшим требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся надежность и долговечность, удобство и простота облуживания.

Для обеспечения этих требований детали должны удовлетворять ряду критериев, важнейшие среди которых – прочность, надежность, износостойкость, жесткость, виброустойчивость, теплостойкость, технологичность…

Зубчатые передачи в современной промышленности имеют важные значения. Благодаря высокому КПД они широко применяются в технике. В данной работе произведен расчет, необходимый для того, чтобы спроектировать редуктор вертолёта.

Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работой студента и поэтому её значение весьма существенно. Изучение основ конструирования (проектирования) начинают с конструирования простейших узлов машин - приводов, редукторов. Опыт и знания, приобретенные студентом при конструировании этих узлов машин, являются основой для его дальнейшей конструкторской работы, а также для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.

1 Кинематический и энергетический расчёт редуктора

1.1 Выбор электродвигателя

;

.

Предварительно принимается

;

.

Принимается электродвигатель 4А112М2У3:

P = 7,5 кВт;

n = 2900 об/мин;

d_вала = 32 мм;

.

1.2 Определение общего передаточного отношения редуктора

,

Задаемся i_кон = 1,7, тогда

;

Принимается i_цил = 5,17.

1.3 Определение частот вращения валов

1.4 Определение мощностей на валах

;

;

.

1.5 Определение крутящих моментов на валах

,

,

.

2 Расчет тихоходной цилиндрической передачи

2.1 Определение допускаемых контактных напряжений

Для незакаленных зубчатых колес с прямыми зубьями рекомендуется твердость шестерни назначить большей, чем твердость колеса.

Определение допускаемых контактных напряжений шестерни.

Выбирается материал шестерни - сталь 40ХН; термообработка - улучшение; твердость поверхности HB 300; способ термообработки - ВТ1; предел прочности _в = 1000 МПа.

,

где = 1,2…1,3 - коэффициент безопасности; принимается =1,2;

.

если , то принять ,

где

;

Принимается .

,

где с - число нагружений зуба за один оборот вала;

K_HE = 1 - коэффициент эквивалентности по контактным напряжениям.

.

Принимается .

Определение допускаемых контактных напряжений колеса.

Выбирается материал колеса - сталь 40Х; термообработка - улучшение; твердость поверхности HB 250; способ термообработки - ВТ1; предел прочности _в = 1000 МПа.

.

;

Принимается .

,

.

Принимается .

Принимаются : , , .

2.2 Определение допускаемых изгибных напряжений

Определение допускаемых изгибных напряжений шестерни.

где = 1,7…2,2; принимается =2;

если , то принять ,

где

,

где с - число нагружений зуба за один оборот вала;

K_HE = 1 - коэффициент эквивалентности по изгибным напряжениям.

Передача реверсивная RW=-1, для HB<350 принимается m_F = 6.

,

Принимается .

Для реверсивной передачи принимается коэффициент K_FC = 0,8.

.

Определение допускаемых изгибных напряжений колеса.

,

Передача реверсивная RW=-1, для HB<350 принимается m_F = 6.

,

Принимается .

Для реверсивной передачи принимается коэффициент K_FC = 0,8.

.

Принимаются : , , .

2.3 Проектировочный расчет цилиндрической передачи

Определение основных параметров тихоходной ступени редуктора.

Исходные данные:

Т₂ = 39887,7 Н мм, n₂ = 1705,88 об/мин, i₂ = 5,17 - тихоходная;

Для редукторов общего назначения принимается степень точности - 7;

Режим работы - 0, К_НЕ = 1;

t_h = 35136 ч.;

[_H ]_min = [_H ]₂ = 475 МПа;

[_F ]_min = [_F ]₂ = 180 МПа.

Определяются диаметр вершин зубьев шестерни и ширина зуба колеса.

Принимается предварительно  = 0, α_W = 0:

K_d = 77;

K_H’ = 1,4 - коэффициент нагрузки;

_ba = 0,3 - - коэффициент ширины зубчатого венца при HB<350.

,

,

Определяется ширина зубчатого венца:

,

Принимается b_W = 48,5 мм.

Проверка условия ,

,

условие выполняется.

Определяется модуль передачи:

По таблице выбирается минимальное значение модуля - m_min = 1,5;

Y_F = 4,0 - коэффициент формы зуба для 7 степени точности;

;

K_F  K_H’ = 1,4.

,

Принимается модуль зацепления по ГОСТ m = 1,5

Определяется число зубьев шестерни и колеса:

,

.

Принимается z₁ = 36.

,

.

Принимается z₂ = 186.

Определяется фактическое передаточное отношение тихоходной цилиндрической передачи:

2.4 Определение геометрических параметров цилиндрической передачи

Угол зацепления α = 0 ^ͦ ;

Угол наклона зубьев  = 0 ^ͦ;

Для передачи с внешним зацеплением зубьев w>0 , то есть “+”.

Определяется делительное межосевое расстояние:

Принимается a_W  a, то есть a_W =166,5 мм.

;

;

;

Определяется коэффициент суммы смещения:

;

;

.

Необходимо назначить:

и

принимается x₁ = 0 мм,

и

принимается x₂ = 0 мм,

Таким образом, принимается x₁ = x₂ = 0 мм.

;

Определяется коэффициент уравнительного смещения:

.

Определяются делительные диаметры:

;

.

Определяются диаметры начальных окружностей:

;

.

Определяются диаметры вершин зубьев колес:

;

.

Определяются диаметры основных окружностей:

;

.

Определяются коэффициенты торцевого перекрытия:

;

,

;

.

Для сравнения, кроме ручного проектировочного расчета тихоходной цилиндрической передачи: определения допускаемых контактных и изгибных напряжений шестерни и колеса, а также их основных геометрических параметров, выполнен компьютерный перерасчет передачи в операционной среде Windows 2000 в программе «zil4».

Компьютерный расчет цилиндрической передачи представлен в приложении П1.

3 Расчет конической передачи

Для конической быстроходной передачи материал шестерни и колеса выбирается также как и для цилиндрической передачи.

Материал шестерни - сталь 40ХН; термообработка - улучшение; твердость поверх-ности HB 300; способ термообработки - ВТ1; предел прочности _в = 1000 МПа.

Материал колеса - сталь 40Х; термообработка - улучшение; твердость поверхности HB 250; способ термообработки - ВТ1; предел прочности _в = 1000 МПа.

Исходные данные для расчета конической передачи:

Т₁ = 24698,2758 Н мм, n₁ = 2900 об/мин, i₁ =1,7 - быстроходная;

Степень точности принимается равной 7;

Режим работы - 0, t_h = 35136 ч.;

Для расчета предварительно принимается  = 0, α_W = 0.

В отличие от тихоходной цилиндрической передачи для ускорения процесса проектирования, расчет конической передачи выполнен полностью на компьютере в прогрпмме «konn2»

Компьютерный расчет конической передачи представлен в приложении П2

4 Предварительный подбор валов и подшипников