Содержание

1. Задание на проект.................……………………………………….2

2. Подготовка исходных данных для расчета редуктора на ЭВМ

и выбор электродвигателя………………………………………….3

3. Расчет двухступенчатого цилиндрического редуктора............…4

3.1 Расчет зубчатых передач …………………………….…...5

4. Определение диаметров валов…………………………………….8

5. Расчет соединений…………………………………………………8

1. Шпоночные соединения.............………………………….8

6. Расчет валов и подшипников качения……………................…..12

6.1 Определение сил реакций в опорах валов…………………13

6.1.1 Тихоходный вал редуктора………………………..13

6.1.2 Промежуточный вал редуктора……………………15

6.1.3 Быстроходный вал редуктора……………………..17

6.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов....…20

6.3. Расчет валов на прочность по эквивалентным напряжениям

и на статическую прочность ................................………..20

6.4 Расчет подшипников....................…………………………..22

7. Выбор смазочного материала и способа смазывания.....23

8. Расчет муфты….............................………………………………..23

9. Расчет приводного вала…………………………………………...25

9.1 Определение сил реакций в опорах вала……………….….25

9.2 Подбор подшипников………………………………………26

10. Список использованной литературы...........………………………27

2. Подготовка исходных данных для расчета

редуктора на ЭВМ и выбор электродвигателя

Номинальный вращающий момент на приводном валу транспортера :

;

Номинальный вращающий момент на тихоходном валу редуктора при наличии упругой муфты :

;

Частота вращения приводного вала :

Частота вращения тихоходного вала редуктора :

Номинальная мощность на тихоходном валу редуктора :

кВт;

Потребляемая мощность асинхронного электродвигателя:

где - общий КПД привода;

- ориентировочное значение КПД редуктора;

- КПД упругой муфты;

- КПД пары подшипников приводного вала;

Максимальное передаточное число двухступенчатого редуктора:

Максимально возможная частота вращения вала электродвигателя при наличии упругой муфты :

Исходя из условия принимаем

И из условия выбираем двигатель мощностью 4 кВт;

Таким образом, окончательно выбираем следующий электродвигатель :

- синхронная частота вращения вала ЭД;

Передаточное число редуктора :

3.Расчет цилиндрического двухступенчатого редуктора

Расчет редуктора был проведен с помощью ЭВМ. При проектировании двухступенчатого редуктора необходимо решить вопрос о распределении известного общего передаточного числа uред между быстроходной uБ и тихоходной uт ступенями редуктора (uред=uБ*uт).Поэтому в программе предусматривается проведение расчетов при различных отношения uБ/uт. В программе также варьируется термообработка колес, которая очень существенно влияет на массу редуктора и его стоимость.

По рассчитанным данным ищется оптимальный вариант конструкции, учитывающий минимальную массу редуктора, минимальную стоимость и габариты. Также необходимо учитывать следующие требования : диаметр шестерни быстроходной ступени не должен снижать жесткость вала; возможность размещения в корпусе подшипников валов быстроходной и тихоходной ступеней ; при этом между подшипниками должен размещаться болт крепления крышки и корпуса редуктора; зубчатое колесо быстроходной ступени не должно задевать за тихоходный вал; зубчатые колеса обоих ступеней должны погружаться в масляную ванну примерно на одинаковую глубину.

В приложении 1 приведены данные для расчета и полученные результаты и по ним построены графики зависимости стоимости, массы редуктора и межосевого расстояния в зависимости от способа термообработки и соотношения передаточных чисел ступеней . Исходя из выше указанных требований, мной был выдран следующий вариант :

Вариант № 15 табл.1

тверд. Колес HRC1	Тверд. Колес HRC2	UБ/UТ	Bw/Aw	Межосевое расстояние, мм	Диаметр впадин быстроход. шестерни, мм	Масса Редуктора , Кг	масса колес , кг	Диаметр вершин колес тихоход.	Диаметр вершин колес быстр.	Суммарная цена привода, руб.
49.0	28.5	1.3	0.31	140	35.82	73.59	14.58	249.07	231.55	156.00

Результаты расчета параметров зубчатых колес и сил в зацеплении приведен в приложении 1.

4. Определение диаметров валов

а) Быстроходный вал :

Принимаем: d=25 мм исходя из условия согласованности диаметров быстроходного вала и вала электродвигателя.

б) Промежуточный вал :

Принимаем :

в) Тихоходный вал :

Принимаем :

5.Расчет соединений

5.1. Шпоночные соединения

а) Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с

электродвигателя на быстроходный вал.

Диаметр вала :

Передаваемый момент :

Тип шпонки : призматическая;

Окончательно выбираем : (из соображений сопряжения свалом электродвигателя)

«Шпонка 8х7х36 ГОСТ 23360-78»

б) Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с

быстроходного вала на быстроходное колесо.

Диаметр вала :

Передаваемый момент :

Тип шпонки : призматическая;

Окончательно выбираем :

«Шпонка20 х12х55.6 ГОСТ 23360-78»

Призматические шпонки должны находиться в пазу вала с натягом. Поэтому поле допуска ширины шпоночного паза принимаем равным P9._.

в) Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с

тихоходного вала на тихоходное колесо.

Диаметр вала :

Передаваемый момент :

Тип шпонки : призматическая;

Окончательно выбираем :

«Шпонка 8х7х36 ГОСТ 23360-78»

г) Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с

тихоходного вала на муфту.

Диаметр вала :

Передаваемый момент :

Тип шпонки : призматическая

Окончательно выбираем :

«Шпонка18 х10х92 ГОСТ 23360-78»

Призматические шпонки должны находиться в пазу вала с натягом. Поэтому поле допуска ширины шпоночного паза принимаем равным P9._.

д) Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с

тихоходного на приводной вал.

Диаметр вала :

Передаваемый момент :

Тип шпонки : призматическая;

Окончательно выбираем :

е) Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с

приводного вала на барабан.

Диаметр вала :

Передаваемый момент :

Тип шпонки : призматическая;

Окончательно выбираем :

«Шпонка22 х14х62 ГОСТ 23360-78»

Призматические шпонки должны находиться в пазу вала с натягом. Поэтому поле допуска ширины шпоночного паза принимаем равным P9._.

6.Расчет валов и подшипников качения

Рассчитываем подшипники для быстроходного вала

Рассчитываем подшипники для промежуточного вала

Расчет подшипников для тихоходного вала

Рассчитаем подшипники на приводной вал:

2. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

См. приложение

6.3 Расчет валов на прочность по эквивалентным напряжениям и на статическую прочность

Наиболее нагруженным является тихоходный вал редуктора, таким образом проведем для него следующие расчеты :

- расчет по эквивалентным напряжениям и на статическую прочность;

- расчет по напряжениям усталости;

Исходные данные для расчета :

Марка стали	Твердость (не ниже)	Механические характеристики Н/мм2
45	285	900	650	390	380	230

Предположительно, наиболее опасным сечением относительно совместного изгиба и кручения является сечение 1 :

Осевой момент сопротивления сечения :

Момент сопротивления сечения при кручении :

Эквивалентное напряжение :

Запас по статической прочности (коэффициент запаса) :

Предположительно, наиболее опасным сечением относительно усталостной прочности является сечение 1 :

Расчет сечения 1 на сопротивление усталости :

Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении :

Коэффициенты концентрации напряжений в рассматриваемом сечении

Пределы выносливости вала :

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

Расчетный коэффициент запаса прочности :

Таким образом условие сопротивления усталости для сечения 1 выполнено.