Содержание
Введение 6
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 7
1.1 Кинематическая схема привода 7
1.2 Предварительный выбор передаточных чисел 8
8
1.3 Выбор электродвигателя 8
2. Определение мощностей и крутящих моментов на валах 11
3. Расчет передач 13
3.1 Расчёт ременной передачи 13
3.1.1 Определение параметров передачи 13
3.2 Расчет конической передачи с круговым зубом быстроходной ступени редуктора 15
3.2.1 Выбор материала зубчатых колес 15
3.2.2 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений 15
3.2.3 Определение допускаемых контактных напряжений 15
3.2.4 Определение допускаемых изгибных напряжений 16
3.2.5 Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках 16
3.2.6 Расчет геометрических параметров передачи 17
3.2.7 Проверка расчетных контактных напряжений 19
3.2.8 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям 19
3.2.9 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба 20
3.2.10 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках 22
3.3 Расчет цилиндрической косозубой передачи тихоходной ступени редуктора 23
3.3.1 Выбор материала зубчатых колес 23
3.3.2 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений 23
3.3.3 Определение допускаемых контактных напряжений 23
3.3.4 Определение допускаемых изгибных напряжений 24
3.3.5 Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках 24
3.3.6 Расчет геометрических параметров передачи 24
3.3.7 Силы в зацеплении 27
3.3.8 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям 27
3.3.9 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба 28
3.3.10 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках 29
4 Предварительный расчет диаметров валов 30
5 Подбор и проверочный расчет муфт 31
5.1 Зубчатая муфта 31
6 Предварительный подбор подшипников 32
7 Компоновочная схема и выбор способа смазывания передач и подшипников 33
8 Расчет валов по эквивалентному моменту 34
8.1 Ведущий вал 34
8.1.1 Составление расчетной схемы 34
8.1.2 Определение реакций опор и построение эпюр. 34
8.2 Промежуточный вал 36
8.2.1 Cоставление расчетной схемы 36
8.2.2 Определение реакций опор и построение эпюр 36
8.3 Ведомый вал 38
8.3.1 Нахождение сил в зацеплении и составление расчетной схемы 38
8.3.2 Определение реакций опор и построение эпюр. 39
9 Подбор подшипников по динамической грузоподъемности 42
9.1 Расчет подшипников первого вала 42
42
9.2 Расчет подшипников второго вала 42
9.3 Расчет подшипников третьего вала 43
10 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений 45
10.1 Методика расчета 45
10.2 Шпонка под колесом шкива ременной передачи 45
10.3 Шпонка под колесом конической передачи 45
10.4 Шпонка под колесом цилиндрической передачи 45
11 Расчет валов на выносливость 46
11.1 Расчет первого вала 46
11.2 Расчет второго вала 47
11.3 Расчет третьего вала 49
12 Назначение посадок, шероховатости поверхностей, выбор степеней точности и назначение допусков формы и расположения поверхностей 51
13 Определение размеров корпусных деталей 56
14 Сборка редуктора, регулировка подшипников и зацеплений 58
15 Описание монтажной схемы 60
Литература 62
Введение
Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники, муфты и т.д. В отдельных случаях в корпусе размещают также устройства для смазывания или устройства для охлаждения.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного задания. Наиболее распространены горизонтальные редукторы. Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми и круговыми зубьями. Корпус чаще всего выполняют литымиз чугуна, реже сварным - стальным. Валы монтируются на подшипниках качения или скольжения. Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен общей компоновкой привода.
Спроектированный в настоящем курсовом проекте редуктор соответствует условиям технического задания.
Редуктор нереверсивный. Он может применяться в приводах быстроходных конвейеров, транспортеров, элеваторов, других рабочих машин.
Редуктор двухступенчатый цилиндрический горизонтальной компоновки. Корпус редуктора выполнен разъемным, литым из чугуна марки СЧ15 ГОСТ 1412 – 79. Оси валов редукторов расположены в одной (горизонтальной) плоскости. Благодаря разъему в плоскости осей валов редуктора обеспечивается наиболее удачная сборка.
В работе над курсовым проектом широко применялась стандартизация и унификация.
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
1.1 Кинематическая схема привода
Исходные данные:
Lh=6 лет; Ксут=0,5; Кгод=0,8
Dб = 300 мм; b=300мм;
Ft = 4000 Н;
V = 0,9 м/с.
Для определения мощности электродвигателя, определим мощность на валу барабана ленточного транспортера:
Затем, принимая во внимание потери мощности в передачах и подшипниках привода, подсчитываем мощность на валу рабочей машины. По справочным таблицам [6,с.15] определяем приблизительные значения КПД передач и подшипников:
а) подшипников
качения
б) цилиндрическая
косозубая передача
в) коническая
прямозубая передача
г) ременная передача
д) КПД муфты
Таким образом, общий КПД привода будет:
Отсюда требуемая мощность на валу электродвигателя:
1.2 Предварительный выбор передаточных чисел
Предварительно задаемся передаточными числами передач, входящих в привод, исходя из опыта проектирования подобного рода приводов:
– передаточное
число конической прямозубой передачи;
– передаточное
число цилиндрической косозубой передачи;
– передаточное
число ременной передачи.
Исходя
из принятых значений, передаточное
число привода
:
Определим требуемую частоту вращения двигателя:
– частота вращения
рабочего органа:
