Академия Государственной противопожарной службы мчс России

Кафедра: пожарной техники

Дисциплина: детали машин

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕМА: Расчет цилиндрического редуктора

Выполнил: слушатель группы 1205

ст. лейтенант вн. службы

Золотых С.А.

Проверил: старший преподаватель

майор вн. службы

Емельянов Р.А.

Москва 2007

Содержание

1. Исходные данные………………………………………………………3

2.Расчет зубчатой передачи………………………………………………4.

3. Расчет валов и шпоночных соединений………………………………8.

4. Выбор подшипников качения…………………………………………11.

5. Литература…………………………………………………………… 12

Исходные данные.

мощность на ведущем валу редуктора P₁ = 14 кВт.;

частота вращения ведущего вала редуктора n₁ = 970 мин.;

материал зубчатых колес – сталь 12хнза с термообработкой до твердости HRC 56…60;

тип передачи – прямозубая;

передаточное отношение i = 2,7;

продолжительность работы t = 5000 час.

1.Расчет зубчатой передачи.

Исходя из условий, принимаем режим нагружения II –ой типовой, степень точности – 8 по ГОСТ 1643-81.

Определим допускаемые контактные напряжения.

1. По табл. 8.7 Учебника находим свойства материала сталь 12хнза:

σ_в = 900 МПа, σ_т = 700 МПа;

2. По табл. 8.8 Учебника находим пределы контактной выносливости и минимальный коэффициент безопасности:

σ_Нlim = 17HRC+200 = 17*((49+59)/2 )+200 = 1118 МПа;

S_Hmin = 1,1;

_____________________

3. Коэффициент долговечности находим по формуле Z_N = ⁶√N_HG/N_HЕ ≥1 но ≤ 2,6 , так как S_Hmin = 1,1, где:

N_HG – базовое число циклов, N_HG1 = N_HG2 = 30*НВ^2,4=30*540^2,4 =10,8* 10⁷

H=0,5*(49+59)=54 HRC=540HB см.график(рис 8.40)

N_HЕ – эквивалентное число циклов, N_HЕ = μ_Н*N_K, где коэффициент μ_Н находим по таблице 8.9 Учебника, учитывая режим работы (II) μ_Н1 = μ_Н2 = 0,25, а число циклов перемены напряжений за весь срок службы (циклическая долговечность) находим по формуле N_K =60*c*n*t, где n – частота вращения колеса (учитывая n₂ = n₁/i); с₁ = с₂ = 1 – число зацеплений зуба за один оборот колеса; t – число часов работы передачи за расчетный срок службы.

Подставляя известные значения, получим:

n₂ = 970/2,7 = 359 об/мин.;

N_K1 =60*1*970*5000 = 291*10⁶ об.;

N_K2 =60*1*359*5000 = 108*10⁶ об.;

N_HЕ1 = 0,25*291*10⁶ = 73*10⁶;

N_HЕ2 = 0,25*108*10⁶ = 27*10⁶;

N_HG = 30*НВ^2,4=30*540^2,4 =10,8* 10⁷ ;

_______________________________________________

Z_N1 = ⁶√10,8*10⁷/73*10⁶ = 1,01, так как 1,01≤ 1, Z_N = 1;

_______________________________________________

Z_N2 = ⁶√10,8*10⁷/27*10⁶ = 0,99, так как 0,99 ≤ 1, Z_N = 1.

4. Вычислим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса по формуле: [σ_Н] = (σ_Нlim/S_Hmin)*Z_N, а так как передача прямозубая, то расчетную величину контактных напряжений получим по формуле [σ_н] = ([σ_н]₁ + [σ_н]₂)/2 ≤ 1,25*[σ_н]_min , где [σ_н]_min – меньшее из двух.

Подставляя известные значения, получим:

для шестерни [σ_н]₁ = (1118/1,1)*1 = 1016 МПа;

для колеса [σ_н]₂ = (1118/1,1)*1 = 1016 МПа;

расчетная [σ_н] = (1016+ 1016)/2 = 1016МПа < 1,25*1016МПа.