СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………….......7

1 Кинематический расчет привода……………………………………………………8

1.1 Схема привода и её описание…………………………….…………………...…...8

1.2 Выбор электродвигателя……………………………….…………………...……...8

1.3 Уточнение передаточных отношений передач……….…………………...…….10

1.4 Кинематический и силовой расчет…………………….………………..…….....11

2 Расчет зубчатой передачи ..…………………………...…………………...….........14

2.1 Схема передачи……………………………………………………………....……14

2.2 Материалы зубчатых колес………………………………………….……...……14

2.3 Допускаемые напряжения………………………………………….....………….15

2.4 Проектный расчет передачи……………………………………………….……..17

2.5 Подбор основных параметров зацепления………………………………..….....18

2.6 Расчет размеров зубчатых венцов…………………………………………..…...19

2.7 Проверочные расчеты передачи………………………………............................20

2.8 Силы в зацеплении зубчатых колес…………………….…………………...…...24

2.9 Итоговая таблица параметров….……………………………………….…….….26

3 Эскизное проектирование…….………..…….………………………………….....28

3.1 Ориентировочный расчет валов……………….………………………………....28

3.2 Подбор подшипников…………….………...………………………………….....33

3.3 Конструктивные размеры зубчатых колес……….………………………….......33

3.4 Эскизное проектирование редуктора…………………………………................35 3.5 Проектирование фланцев корпуса…………………………………………..…...36

3.6 Проектирование крышек подшипниковых узлов…………………………..…..37

3.7 Подбор шпонок……….……….….…………………………………………..…...38

3.8Подбор болтов …………………………………………….……………………...39

3.9 Проектирование крышек люков………………………………………...……….41

3.10 Проектирование отдушин……………………………………………………….41

4 Проверочные расчеты основных элементов редуктора….…………………..…..42

4.1 Проверочный расчет шпоночных соединений………….…………..………......42

4.2 Проверочный расчет подшипников…………………………….…………...…...43

5 Выбор смазки……………………………………………………………………......50

6 Подбор и проверка муфты…………………………………………...…………......51

7 Сборка и регулировка редуктора………………………………………..…………52

Заключение………………………………………………………………..…………54

Список использованных источников………………………………………………..56

ВВЕДЕНИЕ

Согласно заданию требуется разработать технический проект привода конвейера, состоящего из электродвигателя, цепной передачи, одноступенчатого зубчатого редуктора и муфты.

Требуется выбрать электродвигатель, определить передаточные отношения передач; рассчитать зубчатую передачу; спроектировать валы, подобрать и проверить подшипники, муфты, соединения; рассчитать размеры основных элементов корпуса редуктора; разработать общий вид редуктора и рабочие чертежи основных деталей.

Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и частоте вращения. Зубчатая передача рассчитывается по условия контактной и изгибной выносливости зубьев. Валы проектируются из условия статической прочности (ориентировочный расчет) и проверяется на выносливость по коэффициенту запаса прочности. Подшипники проверяются на долговечность по динамической грузоподъемности. Муфты подбираются с учётом условий работы в приводе, диаметров соединяемых валов и проверяются по передаваемому моменту. Размеры шпонок принимаются в зависимости от диаметра соответствующего участка вала и проверяются на смятие.

Форма и размеры деталей редуктора определяются конструктивными и технологическими соображениями, а также выбором материала и способом получения заготовок.

При проектирование ставится задача получить компактную, эстетичную и экономичную конструкцию, что достигается использованием рациональных материалов, оптимальным подбором передаточных отношений передач, использованием современных конструктивных решений, стандартных узлов и деталей при проектирование привода.

1 Кинематический расчет привода

1.1.Схема привода и её описание

Рисунок 1 - Схема привода

1.2.Выбор электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

,

где - мощность на выходном валу редуктора;

- общий КПД привода транспортёра.

_,

где – КПД передачи 1-2; – КПД передачи 3-4; – КПД пары подшипников; m – число пар подшипников в приводе; для данного привода

m= 2. КПД муфты можно не учитывать.

Для наиболее распространенных типов передач значения КПД указаны в таблице 1.

Таблица 1

Принимаю по таблице 1:

Определение частоты вращения приводного вала.

Частота вращения выходного вала редуктора (приводного вала транспортёра):

об/мин.

Определение ориентировочной частоты вращения вала электродвигателя.

Требуемая частота вращения вала электродвигателя ориентировочно равна:

где – частота вращения тихоходного вала привода, мин^-1;

– ориентировочное общее передаточное отношение,

_где – ориентировочные передаточные числа передач привода.

Принимаю согласно таблице 2:

,тогда

,тогда

Таблица 2

Выбираю электродвигатель согласно таблице 3: 160М8.

Таблица 3

Технические характеристики электродвигателя 160М8:

.

1.3.Уточнение передаточных отношений передач

Общее передаточное отношение всех передач определяется по формуле:

;

Принимаю . Передаточное отношение редуктора определяется по формуле:

1.4.Кинематический и силовой расчёт

Определение мощностей на валах.

Мощности на валах.

На входном валу 1:

.

На промежуточном 2-3:

На выходном 4:

Проверка:

_.

Определение частоты вращения.

На входном валу 1:

На промежуточном 2-3:

На выходном 4:

Проверка:

Скорости вращения валов.

На входном валу 1:

На промежуточном 2-3:

На выходном 4:

=

=

Определение крутящего момента на валах. На входном валу 1:

На промежуточном 2-3:

На выходном 4:

Проверка:

=

Все результаты кинематического расчета отображены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты кинематического расчета.

Индекс передачи	Передаточное число	Индекс вала	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/с	Мощность, Вт	Крутящий момент, Нм
1-2		1
		2-3
3-4
		4

2.Расчет зубчатой передачи

2.1.Схема передачи

Рисунок 2 - Схема конической зубчатой передачи

2.2.Материалы зубчатых колес

Материалы зубчатых колес выбираю в соответствие с таблицей 5.

Таблица 5

Выбрала материалы: колесо- сталь 45, шестерня- сталь 40Х.

2.3.Допускаемые напряжения

Основные характеристики материалов зубчатых колес отображены в таблице 6.

Таблица 6

Основные характеристики материалов зубчатых колес.

Звено	Марка материала	ТО	Твёрдость поверхности, НВ	Твёрдость сердцевины, НВ	Предел прочности МПа	Предел текучести, МПа
Шестерня 1	Сталь 40Х	Улучшение	269-302	269-302	950	750
Колесо 2	Сталь 45	Улучшение	235-262	235-262	750	450

Допускаемые контактные напряжения в соответствии с ГОСТ 21354-75:

,

где - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, МПа; - коэффициент долговечности, – коэффициент безопасности.

,

Допускаемые изгибные напряжения (допускаемые значения напряжений при расчете зубьев на усталостный изгиб).

Допускаемые изгибные напряжения зависят от свойств материала, срока службы передачи, шероховатости переходной поверхности у основания зуба и характера нагрузки (реверсивная или нереверсивная). При усредненных значениях факторов, влияющих на сопротивление усталости при изгибе и нереверсивной нагрузке допускаемые напряжения для шестерни и колеса можно определять по общей зависимости:

где - коэффициент безопасности; - предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов изменения напряжений, Н/мм²,

-коэффициент долговечности.

По таблице 7 согласно выбранных сталей - 40Х, 45 (углеродистая и легированная) принимаем =1,75.

По таблице 7 принимаем .

Таблица 7

2.4.Проектный расчет передачи

Определившись с твердостью материалов зубчатых колес и видом передачи (открытая или закрытая), следует выбрать условие прочности, которое должно быть положено в основу проектного расчета. В случае закрытой передачи, что соответствует заданию, при невысокой твердости рабочих поверхностей зубьев, проектный расчет веду из условия ограничения контактных напряжений:

=1,2,

=

_{Выбираю} по ГОСТ 12289-76

2.5.Подбор основных параметров зацепления

К основным параметрам обычно относят: модуль , число зубьев колес и , исходный контур.

Принимается исходный контур по ГОСТ 13754-81.

Определение числа зубьев и модуля зацепления на внешнем делительном диаметре колёс. Для определения модуля необходимо знать число зубьев шестерни и колеса

где - внешний окружной модуль. Фактическое передаточное отношение передачи:

Погрешность передаточного отношения:

где – ранее принятое значение передаточного отношения, зафиксированное в таблице 4.

Во всех дальнейших расчетах необходимо использовать значение передаточного отношения , определенное по формуле фактического передаточного отношения передачи.

2.6.Расчет размеров зубчатых венцов

Основные размеры, подлежащие определению, отражены на схеме передачи. (Рисунок 2)

Шестерня 1

Колесо 2

Внешние делительные диаметры:

Углы делительных конусов:

Внешние диаметры вершин зубьев:

Внешнее конусное расстояние:

Длина зуба расчетная:

величина b округляется до ближайшего большего целого числа, лучше, кратного 2. ( = 0,285).

_{Среднее конусное расстояние}:

Средний окружной модуль:

Средние делительные диаметры:

Внешняя высота головки зуба:

Внешняя высота ножки зуба:

Угол головки зуба:

Угол ножки зуба:

Угол конуса вершин:

В выполненном расчете геометрических параметров предполагалось, что

зубчатые колеса нарезаются без смещения исходного контура, т. е. Х1 = Х2 = 0.