НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра Основ конструирования машин

РЕДУКТОР ЗУБЧАТЫЙ

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Консультант Чугунов В.И.

Студент Гаджиева К. А.

Группа ФП-09-13

Москва

2015

Содержание

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 3

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ…………………………………………….4

2. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ И ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ………5

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРНИ И КОЛЕСА……………………………..8

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА И КРЫШКИ РЕДУКТОРА……………...8

5. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ……………………………………10

6. ПРОВЕРКА ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ……………………………………………14

7. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ………………………………………………………...15

8. ПОСАДКА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА И ПОДШИПНИКОВ………………………………17

9. ВЫБОР СОРТА МАСЛА …………………………………………………………………..17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……..........................................................18

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Техническое задание № Т8

Вариант № А1

Мощность, необходимая для вращения барабана кВт;

Частота вращения барабана об/мин;

Срок службы час;

Диаметр барабана D_б =1200…1600 мм;

Передаточное число открытой передачи

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ

   1. Общий КПД привода, табл. 1.1(1)

2. Мощность требуемая

По табл. 5.1 принимаем электродвигатель 4А112МВ6 с параметрами ,

,

3. Передаточное отношение

Принимаем , тогда

4. Частоты вращения на валах привода

5. Мощности на валах привода

6. Вращающие моменты на валах привода

2. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ И ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

   1. По табл. 2.6 (2) выбираем материал передачи

• Колесо: Ст.40Х, твердость поверхности зубьев HB235…262;

• Шестерня: Ст.40Х, твердость поверхности зубьев HB269…302;

Из табл. 2.7 имеем:

• Колесо:

• Шестерня:

1. Определяем действительные числа циклов переменных напряжений

• Колесо:

• Шестерня:

Так как и , то коэффициенты долговечности

3. Допускаемые напряжения

• Колесо:

• Шестерня:

4. Определяем межосевое расстояние, табл. 2.8

По табл. 2.22 принимаем стандартное значение

ГОСТ2185-66

5. Модуль передачи

Принимаем

6. Определяем число зубьев шестерни и колеса

Суммарное число зубьев:

Принимаем

Уточняем угол

Принимаем , тогда

Фактическое передаточное отношение

7. Определяем ширину венца колеса и шестерни

8. Геометрические параметры передачи

Делительные диаметры:

• Шестерня:

• Колесо: Диаметры вершин:

• Шестерня:

• Колесо:

Диаметры впадин:

• Шестерня:

• Колесо:

Проверка:

9. Силы в зацеплении

Окружная

Радиальная

Осевая

10. Расчетное контактное напряжение, табл. 2.8 (2)

Удельная расчетная окружная сила, табл. 2.8

Окружная скорость

По табл. 2.20 принимаем 8-ю степень точности

11. Расчетное напряжение изгиба

• Шестерня:

• Колесо:

Удельная расчетная окружная сила, табл. 2.8

табл. 2.18

12. Проектировочный расчет валов редуктора

Расчет проводим на кручение при

Ведущий вал (быстроходный)

Принимаем

Ведомый вал (тихоходный)

Принимаем

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРНИ И КОЛЕСА

1. Шестерню выполняем за одно целое с валом с размерами:

2. Размеры колеса:

= 38 мм

3. Диаметр ступицы:

4. Длина ступицы:

5. Толщина диска:

6. Толщина обода:

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА И КРЫШКИ РЕДУКТОРА

   1. Толщина стенок корпуса и крышки

Принимаем

2. Толщина фланцев поясов корпуса и крышки

3. Толщина нижнего пояса корпуса редуктора

4. Диаметры болтов:

• Фундаментальных

• Крепящих крышку к корпусу у подшипников

• Крепящих крышку к корпусу

• Крепящих крышки подшипников, принимаем

5. Расстояние от колеса (шестерни) до внутренней стенки корпуса редуктора

6. Расстояние от колеса (шестерни) до дна корпуса редуктора

5. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

Ведущий вал

Реакции опор:

В плоскости xz

В плоскости yz

Проверка:

Суммарные реакции:

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 2, принимаем шариковые радиально-упорные подшипники № 36206 (30 ,

Этой величине по табл. 7.3(3) соответствует e=0,34

X=0,45 Y=1,62

Эквивалентная нагрузка

Расчетная долговечность, млн. об.

Расчетная долговечность, час

Условие долговечности выполняется

Ведомый вал

Реакции опор:

В плоскости xz

В плоскости yz

Проверка:

Суммарные реакции:

Выбираем подшипник по наиболее нагруженной опоре 3 принимаем шариковые радиально-упорные подшипники № 36207 (35

X=0,45 Y=1,62

Эквивалентная нагрузка

Расчетная долговечность, млн. об.

Расчетная долговечность

Столь большая долговечность из-за малой частоты вращения вала, а также незначительных нагрузок на опоры.

6. ПРОВЕРКА ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов по ГОСТ 23360-79. Материал шпонок Ст.45 ГОСТ 1050-85 Нормализованная

Напряжение смятия и условие прочности

Ведущий вал (быстроходный)

Ведомый вал (тихоходный)

Под колесом

Во всех случаях условие прочности выполняется

7. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

Уточненный расчет валов состоит в определении коэффициента запаса прочности для опасных сечений “S” и сравнении их с допускаемыми значениями

Прочность соблюдена при

Проведем расчет тихоходного вала как наиболее нагруженного ( см. сечение А-А)

Материал вала Ст.45 ГОСТ 1050-85 Нормализованная

1. Пределы выносливости

Сечение А-А : диаметр вала в этом сечении Ø38 мм

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки

2. Коэффициенты

3. Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

4. Изгибающий момент в вертикальной плоскости

5. Суммарный изгибающий момент

6. Момент сопротивления кручению

7. Момент сопротивления изгибу

8. Амплитуда нормальных напряжений изгиба

9. Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

10. Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению

11. Коэффициент запаса прочности по касательному напряжению

12. Результирующий коэффициент запаса прочности

Условие прочности выполняется

8. ПОСАДКА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА И ПОДШИПНИКОВ

Посадки назначаем в соответствии с указанными данными в табл. 10.13.(3)

Посадка зубчатого колеса на вал

Шейки валов под подшипники по “k6”

Отклонения отверстий в корпусе по “H7”. Остальные посадки назначаем согласно табл. 10.13 (3)

9. ВЫБОР СОРТА МАСЛА

Смазывание зубчатого зацепления осуществляется окунанием зубчатого колеса (шестерни) в масло, залитое внутрь корпуса редуктора до уровня, обеспечивающего погружение на 10…15 мм.

По табл. 10.8 (3) устанавливаем вязкость масла при контактных напряжениях

и окружной скорости V=1,97 м/с, рекомендуемая вязкость масла

. Принимаем масло индустриальное марки И-10А по ГОСТ 20799-75. Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УГ-1 ГОСТ 1957-73

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов "Детали машин"

2. С.Ф. Мороз, Д.Д. Корж, Д.А. Перемыщев "Механические передачи"

3. С.А. Чернавский "Курсовое проектирование деталей машин"

Лист

18