- 2 -

1. Содержание.

1 Содержание. 1

2 Задание на курсовой проект. 3

3 Кинематический расчет привода. 4

3.1 Определяем мощность на выходе: 4

3.2 Определяем КПД привода: 4

3.3 Расчет требуемой мощности электродвигателя: 4

3.4 Выбираем электродвигатель: 4

3.5 Передаточное число привода: 4

3.6 Разбиваем передаточное число по ступеням в соответствии с рекомендациями: 4

3.7 Угловая скорость вращения всех валов: 5

3.8 Определение крутящих моментов на всех валах: 5

4 Расчет зубчатых передач редуктора: 5

4.1 Цилиндрическая зубчатая передача (колеса 1 и 2): 5

4.1.1 Выбираем материал колес: 5

4.1.2 Допустимые контактные напряжения: 5

4.1.3 Допускаемые напряжения изгиба: 6

4.1.4 Межосевое расстояние передачи: 6

4.1.5 Модуль передач: 6

4.1.6 Уточнение межосевого расстояния: 6

4.1.7 Делительные диаметры: 6

4.1.8 Усилие в зацеплении: 7

4.1.9 Окружная скорость: 7

4.1.10 Расчетная удельная окружная сила: 7

4.1.11 Фактическое контактное напряжение: 7

4.1.12 Проверочный расчет по напряжениям изгиба: 7

4.1.13 Окончательные размеры: 7

4.2 Закрытая цилиндрическая передача (колеса 3 и 4): 8

4.2.1 Допустимые контактные напряжения: 8

4.2.2 Межосевое расстояние передачи: 8

4.2.3 Модуль передач: 8

4.2.4 Уточнение межосевого расстояния: 8

4.2.5 Делительные диаметры: 9

4.2.6 Усилие в зацеплении: 9

4.2.7 Окружная скорость: 9

4.2.8 9

4.2.9 Фактическое контактное напряжение: 9

4.2.10 Проверочный расчет по напряжениям изгиба: 9

4.2.11 Окончательные размеры: 9

4.3 Открытая цилиндрическая передача (колеса 5 и 6). 10

4.3.1 Допустимые контактные напряжения: 10

4.3.2 Межосевое расстояние передачи: 10

4.3.3 Модуль передач: 10

4.3.4 Уточнение межосевого расстояния: 11

4.3.5 Делительные диаметры: 11

4.3.6 Усилие в зацеплении: 11

4.3.7 Окружная скорость: 11

4.3.8 11

4.3.9 Фактическое контактное напряжение: 11

4.3.10 Проверочный расчет по напряжениям изгиба: 11

4.3.11 Окончательные размеры: 12

5 Проектный расчет валов 12

6 Колеса. 12

7 Расчет входного вала. 13

7.1 Исходные данные. 13

7.2 Расчет по XOZ 13

7.3 Расчет по YOZ 14

7.4 Расчет на выносливость и статистическую прочность. 14

8 Расчет выходного вала. 15

8.1 Исходные данные. 15

8.2 Расчет по XOZ 15

8.3 Расчет по YOZ 16

8.4 Расчет на выносливость и статистическую прочность. 17

9 Проверка шпоночных соединений на смятие и срез. 17

10 Расчет долговечности подшипников. 18

11 Список литературы 19

2. Задание на курсовой проект.

3. Кинематический расчет привода.

   1. Определяем мощность на выходе:

Данные:

N_вых = 20 Вт

n = 22 об/мин.

2. Определяем КПД привода:

3. Расчет требуемой мощности электродвигателя:

4. Выбираем электродвигатель:

УАД-74 ГОСТ 14000—68

об/мин.

5. Передаточное число привода:

6. Разбиваем передаточное число по ступеням в соответствии с рекомендациями:

7. Угловая скорость вращения всех валов:

8. Определение крутящих моментов на всех валах:

4. Расчет зубчатых передач редуктора:

   1. Цилиндрическая зубчатая передача (колеса 1 и 2):

1. Выбираем материал колес:

Для шестерни сталь 45 нормализованная НВ=187, для колеса — сталь 35 нормализованная НВ=160.

2. Допустимые контактные напряжения:

Шестерня:

Колесо:

Применяем

3. Допускаемые напряжения изгиба:

Для шестерни:

Для колеса:

4. Межосевое расстояние передачи:

5. Модуль передач:

Число зубьев колес:

6. Уточнение межосевого расстояния:

7. Делительные диаметры:

Расчетная ширина колеса:

8. Усилие в зацеплении:

Окружная сила:

Радиальная сила:

Осевая:

9. Окружная скорость:

Назначение степени точности передачи: 8-ая степень, коэффициент динамичности нагрузки K_V=1

10. Расчетная удельная окружная сила:

11. Фактическое контактное напряжение:

12. Проверочный расчет по напряжениям изгиба:

Y_F1=4.06 Y_F2=3.74

13. Окончательные размеры:

диаметры делительных окружностей:

d₁=mZ₁=11мм

d₂=mZ₂=0.5*88=44мм

диаметры окружностей вершин зубьев:

диаметры окружностей впадин:

ширина:

межосевое расстояние:

2. Закрытая цилиндрическая передача (колеса 3 и 4):

Нм.

1. Допустимые контактные напряжения:

2. Межосевое расстояние передачи:

3. Модуль передач:

Число зубьев колес:

4. Уточнение межосевого расстояния:

5. Делительные диаметры:

Расчетная ширина колеса:

6. Усилие в зацеплении:

Окружная сила:

Радиальная сила:

Осевая:

7. Окружная скорость:

Назначение степени точности передачи: 8-ая степень, коэффициент динамичности нагрузки K_V=1

8. 

9. Фактическое контактное напряжение:

на 3%, что допустимо (до 5%)

10. Проверочный расчет по напряжениям изгиба:

Y_F3=4.03 Y_F4=3.73

11. Окончательные размеры:

диаметры делительных окружностей:

d₃=mZ₃=0,8*23=18,4мм

d₄=mZ₄=0.8*69=55,2мм

диаметры окружностей вершин зубьев:

диаметры окружностей впадин:

ширина:

межосевое расстояние:

3. Открытая цилиндрическая передача (колеса 5 и 6).

Нм.

1. Допустимые контактные напряжения:

2. Межосевое расстояние передачи:

3. Модуль передач:

Число зубьев колес:

4. Уточнение межосевого расстояния:

5. Делительные диаметры:

Расчетная ширина колеса:

6. Усилие в зацеплении:

Окружная сила:

Радиальная сила:

Осевая:

7. Окружная скорость:

Назначение степени точности передачи: 8-ая степень, коэффициент динамичности нагрузки K_V=1

8. 

9. Фактическое контактное напряжение:

10. Проверочный расчет по напряжениям изгиба:

Y_F5=4.12 Y_F6=3.75

Проверка по материалу:

11. Окончательные размеры:

диаметры делительных окружностей:

d₅=mZ₅=30мм

d₆=mZ₆=159мм

диаметры окружностей вершин зубьев:

диаметры окружностей впадин:

ширина:

5. Проектный расчет валов

Диаметр вала определяется исходя из формулы :

где

T – крутящий момент на валу (Нм)

- допустимое напряжение на кручение от 15 до 30 Мпа

В данном случае :

6. Колеса.

		2	4
Диаметр ступицы	dc	15	24
Длина ступицы	lc	12	18
Диаметр выточки	dвыт=df-5m	38 (40)	49 (51.5)
Ширина колеса		8	12
Толщина диска	c=0.3b	2.5	3.5
Диаметр отверстий		8	8
Диаметр расположения осей отверстий		26	37

Толщина стенки корпуса 8мм.

7. Расчет входного вала.

   1. Исходные данные.

T=0.18Hм F_t=31H F_r=11.25 F_a=0

d₁=18.4 d_f1=9.5мм d_f2=42.5мм d_bc=8мм

2. Расчет по XOZ

AC=a=18мм AB=L=54мм

3. Расчет по YOZ

4. Расчет на выносливость и статистическую прочность.

8. Расчет выходного вала.

   1. Исходные данные.

T=1.95Hм F_t2=120H F_r2=43.68 F_a2=0 F_t1=70.65H

F_a1=0H d₂=20мм d_f2=26.25 d₁=18.4 d_f1=16.24

F_r1=25.7

2. Расчет по XOZ

AC=a=32.5 AB=L=52 DB=b=21.5 d_bd=10мм

M_AX=0

M_BX=X_AL+F_t1(L-a)=23.12*52+70.65(52-32.5)=2579.9

M_CX=X_Aa=23.12*32.5=751.4

3. Расчет по YOZ

M_AY=0 M_DY=Y_A(L+b)-F_r1(L-a+b)+Y_Bb=0.13

M_CY=Y_Aa=27.7*32.5=900.25 M_BY=Y_AL-F_r1(L-a)=1440.4-501.15=939.25

4. Расчет на выносливость и статистическую прочность.

9. Проверка шпоночных соединений на смятие и срез.

10. Расчет долговечности подшипников.

—время работы

Эквивалентная нагрузка: на 5 лет односменной работы.

Подшипники шариковые радиальные однорядные. Рассчитываем подшипник с максимальной нагрузкой.

№101 (3-й вал)

n = 335 об/мин С=3920Н

X_A=23.12 X_B=-213.77

Y_A=27.7 Y_B=-45.68

Долговечность:

Срок службы: с запасом

11. Список литературы

1. Альбом конструкций. Пособие по курсовому проектированию под редакцией доц. Н.П. Нестеровой — М: Изд. МИЭТ 1977г.

2. Альбом конструкций механических устройств. Методические указания для курсового проектирования по дисциплинам «Прикладная механика» и «Детали машин и приборов». Часть VI под редакцией А.А. Дегтярева — М.: Изд. МИЭТ 1987г.

3. Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике. Часть I под редакцией к.т.н. Е.В. Николаевского — М.: Изд. МИЭТ 1979г.

4. Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике. Часть II под редакцией доцента Н.П. Нестеровой — М.: Изд. МИЭТ 1982г.

5. Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике. Часть III под редакцией к.т.н. Е.В. Николаевского — М.: Изд. МИЭТ 1983г.

6. Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике. Часть IV под редакцией к.т.н. В.С. Сергеева — М.: Изд. МИЭТ 1985г.

Абрамец М.Б.

МП-31