Аннотация

В курсовом проекте выполнен расчёт, и на основе его спроектирован одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор, предназначенный для понижения угловых скоростей и увеличения крутящего момента и имеющий широкое применение в горной промышленности.

При проектировании редуктора были приняты следующие конструктивные решения: корпус редуктора составлен из трёх частей и отливается из чугуна марки СЧ 15-32 , что позволяет получить сложные геометрические формы корпусных деталей, быстроходный вал спроектирован как вал-шестерня. Пояснительная записка выполнена в объёме 60 страниц, дополнена 3-мя иллюстрациями. К пояснительной записке прилагается один сборочный чертёж формата А1 и спецификация к сборочному чертежу в объёме трех листов.

The Summary

The course project includes the calculation and design of a single spur gear widely used in mining. For reducing angular velocities and increasing rotational moment.

To design the gear following engineering solutions were taken: gear body consists of three parts and is molded of СЧ 15-32 cast iron which makes is possible to have body (no rotational) parts of complex geometric forms; high speed shaft is designed as a pinion shaft.

The note has 60 pages and 3 pictures. The assembly gear drawing of A1 size and specification (3 pages) are attached to the note.

It serves to reduce angular velocities and increase rotational moment.

Содержание

Введение 6

1.Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 7

1.1. Кинематический расчет 7

1.2. Определение КПД привода 7

1.3. Определение мощности электродвигателя на валу 8

1.4. Выбор электродвигателя 8

1.5. Определение передаточного отношения редуктора 8

1.6. Определение угловых скоростей и вращающих моментов на валах 9

2. Расчёт редуктора 10

2.1. Выбор материалов зубчатых колёс и допустимых напряжений 10

2.2 Определение межосевого расстояния и модуля зацепления 11

2.3. Определение основных размеров зубчатой пары 13

2.4. Определение окружной скорости и сил, действующих в зацеплении 15

2.5. Проверочный расчет на контактную и изгибную выносливость зубьев 16

2.6. Ориентировочный расчет валов 19

2.7. Конструктивные размеры элементов корпуса и крышки редуктора 21

2.8. Конструктивные размеры валов, подшипниковых узлов 24

2.9. Первый этап эскизной компоновки редуктора 28

2.10. Проверка прочности валов 29

2.11. Второй этап эскизной компоновки редуктора 37

2.12. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений 38

2.13. Подбор подшипников 41

2.14. Уточненный расчет валов 45

2.14 Определение массы редуктора 50

3. Вычерчивание редуктора 51

4. Посадки основных деталей 52

5. Смазка зубчатых колес, подшипников. Выбор сорта масла 53

6. Список использованных источников 54

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элемент передачи – зубчатое колесо, валы, подшипники и т.д.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого колеса по сравнению с валом ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу, без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организован серийный выпуск редукторов.

Количество типов редукторов чрезвычайно велико. Редукторы классифицируются по следующим основным признакам: тип передачи (зубчатое, червячное или зубчато-червячное); число ступеней (одноступенчатое, двухступенчатое и т.д.); тип зубчатых колёс (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительное расположение валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенности кинематической схемы (развёрнутая, соосная, с раздвоённой ступенью и т.д.).

В этом курсовом проекте выполнен расчёт, и на основе его спроектирован одноступенчатый цилиндрический редуктор с косозубыми колёсами и горизонтальной компоновкой. Валы смонтированы на радиально-упорных конических роликоподшипниках.

1.Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

1.1. Кинематический расчет

Вычерчиваем кинематическую схему проектируемого редуктора;

Рис.П.1.1.

Условные обозначения;

1 – ведущий вал (шестерня),

2 – ведомый вал (колесо),

3 – подшипники качения,

4 – корпус редуктора,

5 – муфта,

6 – электродвигатель.

1.2. Определение кпд привода

Общий КПД редуктора по данной кинематической схеме равен произведению КПД соединённых подвижных звеньев, т.е. двух пар подшипников качения и Принимая ориентировочно для одной пары подшипников ₁ = 0,99; для одной пары зубчатых колёс ₂ = 0,98 получаем общий КПД редуктора, по [2 ,стр.338];

 = 12 × 2 = 0,992 × 0,98 = 0,96

(1.1)

1 - КПД для одной пары подшипников,

2 - КПД для одной пары зубчатых колёс,

 - общий КПД редуктора.

1.3. Определение мощности электродвигателя на валу

Определяем требуемую мощность электродвигателя при соединении муфтой быстроходного вала редуктора с валом электродвигателя, по [3 ,стр.338];

(1.2)

N₁ - мощность электродвигателя при соединении муфтой быстроходного вала редуктора с валом электродвигателя,

N₂ - мощность на тихоходном вале,

 - общий КПД редуктора.

1.4. Выбор электродвигателя

Выбираем асинхронный электродвигатель общего назначения, в закрытом обдуваемом исполнении с повышенным пусковым моментом, в защищенном исполнении типа RA 160L4, для которого частота вращения n₁ =1460мин^-1, N_Э = 15кВт, М_пик/М_ном = 1,9 по [4,табл. П.68].

1.5. Определение передаточного отношения редуктора

Общее передаточное число, по [5,стр.339];

(1.3)

n₁ - частота вращения быстроходного вала,

n₂ - частота вращения тихоходного вала,

i - передаточное отношение редуктора.

1.6. Определение угловых скоростей и вращающих моментов на валах

Угловая скорость ведущего и ведомого валов, по [6,стр.339];

(1.4)

₁ - угловая скорость быстроходного вала,

₂ - угловая скорость тихоходного вала,

n₁ - частота вращения быстроходного вала,

n₂ - частота вращения тихоходного вала,

π – число Пи.

Вращающий момент на ведущем (быстроходном) валу, по [6,стр.339];

(1.5)

N₁ - мощность на быстроходном валу,

ω₁ - частота вращения быстроходного вала,

T₁ - вращающий момент на ведущем валу.

Вращающий момент на ведомом (тихоходном) валу, по [6,стр.339];

(1.6)

T₂ - вращающий момент на тихоходном валу,

i - передаточное отношение редуктора,

T₁ - вращающий момент на ведущем валу.