Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“МАТИ” – Российский государственный технологический университет

имени К.Э. Циолковского

Кафедра “Механика машин и механизмов”

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по курсу “Детали машин”

Группа: 5МСС-3ДБ-066

Студент: Булатов Д. Г.

Руководитель работы: Шевченко И. В.

Москва 2011

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 3

2. Выбор электродвигателя 4

3. передаточное отношение редуктора и распределение его по ступеням 5

4. выбор материалов и расчёт допускаемых напряжений 6

5. расчет цилиндрической ПРЯМОЗОБОЙ передачи 7

6. Расчет усилий, действующих в зацеплении 13

7. Ориентировочный расчет валов и предварительный выбор подшипников 14

8. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ И РАСЧЕТ ВАЛОВ 14

9. Расчет шпонок на смятие 23

10. Смазка редуктора 24

11. Сборка редуктора 24

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 25

Введение

Исполнительные устройства (ИУ) в зависимости от назначения и основных функциональных признаков работают в широком диапазоне скоростей и нагрузок.

Экономически нецелесообразно проектировать и изготавливать специальный двигатель для каждого ИУ. Поэтому промышленность выпускает ограниченную гамму двигателей, а для согласования угловых скоростей и нагрузок ИУ и источника механической энергии используют различные по конструктивному устройству и принципу преобразования движения механические передачи. Наиболее распространенным видом механических передач являются зубчатые передачи.

Привод состоит из двигателя, механической передачи, исполнительного устройства, кинематическая связь которых осуществляется с помощью муфт.

Если угловая скорость на входе меньше угловой скорости на выходе , то такую передачу называют мультипликатором. Если , то передачу называют редуктором. В связи с общей тенденцией повышения скоростей двигателей наибольшее распространение получили передачи, предназначенные для понижения угловых скоростей и соответствующего ему повышения моментов.

Пара сопряженных зубчатых колес в редукторе образует ступень. Редукторы могут состоять из одной (одноступенчатые) или нескольких ступеней, соединенных последовательно (многоступенчатые). Выбор числа ступеней редуктора определяется передаточным отношением редуктора. Ступень редуктора, непосредственно соединенную с двигателем, называют быстроходной; ступень, выходной вал которой соединен с ИУ – тихоходной.

Меньшее зубчатое колесо называют шестерней, а большее – колесом.

Знание угловых скоростей передаваемой ступенью мощности позволяет выполнить геометрический и прочностной расчеты элементарной зубчатой передачи.

В соответствии с заданием нужно спроектировать редуктор соосный (Тип-6) на выходном валу а .

III

II I

Рис. 1 – Соосный редуктор. I – входной вал,

II – промежуточный вал, III – выходной вал

Выбор двигателя

Двигатель подбирается по мощности и числу оборотов. Мощность электродвигателя определяется по формуле

,

где – мощность на валу исполнительного устройства;

– общий коэффициент полезного действия, который для рассматриваемого привода равен

где, =0,97…0,98% – КПД зацепления быстроходной ступени,

=0,97…0,98% – КПД зацепления тихоходной ступени,

=0,99…0,995% – КПД одной пары подшипников качения,

=0,98…0,99% – КПД муфты, соединявшей двигатель и редуктор,

=0,98…0,99% – КПД муфты, соединявшей редуктор и ИУ.

.

Максимальное передаточное отношение для соосного редуктора , значит, максимальная частота вращения ротора будет равна:

По таблице выбираем электродвигатель марки 4А100L6 (ГОСТ 19523-74), для которого ,

Передаточное отношение редуктора и распределение его по ступеням

Передаточное отношение редуктора

Числитель и знаменатель помножим на , – получим

,

где, , а .

Передаточное отношение тихоходной ступени находится по формуле

Для трехосных цилиндрических редукторов

Передаточное отношение быстроходной ступени находится по формуле

Коэффициент рабочей ширины венца колеса тихоходной ступени принимаем равным 1.

Угловые скорости:

Крутящий момент на шестерне быстроходной ступени равен:

Крутящий момент на шестерне тихоходной ступени равен: