Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Бердичівський коледж промисловості, економіки та права

РЕДУКТОР

КОНІЧНИЙ ПРЯМОЗУБИЙ

Пояснювальна записка до курсового проекту

з дисципліни «Технічна механіка»

КПДМ.0311.82.00.000.ПЗ

Керівник проекту ___________ Андрійчук І.І.

Виконала студентка групи М-382 ___________ Сатунов А.С.

Курсовий проект прийнятий з оцінкою „_________”__________________

Дата здачі „_____” _________________

2011

Зміст

Завдання на курсове проектування ………………………………………….2

Вступ …………………………………………………………………………..…..3

1. Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок передачі …………4

2. Розрахунок зубчатої передачі …………………………………………………..6

3. Проектувальний розрахунок валів редуктора ………………………………11

4. Конструктивні розміри зубчастої пари ……………………………………....12

5. Конструктивні розміри корпуса і кришки редуктора………………………13

6. Перший етап ескізного компонування ……………………………………….14

7. Підбір підшипників валів редуктора …………………………………………16

8. Другий етап ескізного компонування ………………………………………...22

9. Підбір муфти ……………………………………………………………………..26

10. Підбір шпонок і перевірочний розрахунок шпонкових з’єднань ………....27

11. Перевірочний розрахунок веденого валу …………………………………….28

12. Змащення зачеплення та підшипників редуктора ………………………….29

13. Складання редуктора …………………………………………………………...30

Література.

Завдання на курсове проектування :

Розрахувати і спроектувати одноступінчастий редуктор

загального призначення

Вихідні данні :

Тип редуктора – конічний прямозубий одноступеневий (см. рис. 1).

Потужність на веденому вала редуктора: .

Частота обертання веденого вала: .

Режим навантаження – постійний.

Вступ

В теперішній час нема такої галузі народного господарства, в який би не застосовувались машини та механізми в самих широких масштабах. Тільки в результаті насичення всіх галузей народного господарства високо ефективними машинами, упровадження комплексної механізації та автоматизації виробництва, можливо домогтися підвищення продуктивності праці та розширення випуску різноманітної продукції.

Машинобудування належить ведуча роль серед інших галузей народного господарства, так як основні виробничі процеси виконують машини. Тому і технічний рівень всіх галузей народного господарства в значній мірі визначається рівнем розвитку машинобудування.

На основі розвитку машинобудування здійснюється комплексна механізація та автоматизація виробничих процесів в промисловості, будівництві, сільському господарстві та транспорті.

Велике застосування в машинобудуванні знайшли редуктори. Редукторами називають механізми, які складаються з передач зачеплення з постійним передаточним відношенням заключними в окремий корпус і призначеними для пониження кутової швидкості вихідного валу в порівнянні з вхідним. Зменшення кутової швидкості супроводжується збільшенням обертаючого моменту на вихідному валу.

Одноступеневий циліндричний косозубий редуктор застосовують при передаточних відношеннях, як правило <6,3.

1. Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок передачі

0. 1.1. Визначаємо загальний ККД приводу:

;

де: - ККД муфти;

- ККД пари підшипників;

- ККД зубчатої передачі;

- ККД ланцюгової передачі.

Приймаємо значення ККД за таблицею 1.1 (стор.5 [2]):

.

Тоді отримаємо:

.

0. 1.2. Визначаємо необхідну потужність двигуна:

0. 1.3. Приймаємо орієнтовно рекомендоване значення передаточних чисел (стор.7[2]):

• для зубчатої передачі

• для ланцюгової передачі

Тоді загальне орієнтовне передаточне число приводу дорівнює:

.

0. 1.4. Визначаємо орієнтовно значення частоти обертання валу електродвигуна:

0. 1.5. Вибираємо електродвигун.

1. За необхідною потужністю , за таблицею 18,36 [2] приймаємо електродвигун марки 4А112М4, з параметрами , частота обертання 1445 об/хв.

2. 1.6. Уточнюємо загальне передаточне число приводу:

.

1.7. Розбиваємо передаточне число по окремим передачам.

За ГОСТ 21426-75 приймаємо для зубчастої передачі U₁=3,15, тоді для ланцюгової передачі:

.

1.8. Визначаємо частоту обертання валів приводу:

;

;

.

1.9. Визначаємо потужності на валах приводу:

;

;

.

1.10. Визначаємо обертальні моменти на валах приводу.

;

;

.

Рис.1 Кінематична схема приводу.

2. Розрахунок зубчатої передачі

2.1. Приймаємо для шестерні та колеса одну та туж марку сталі

Сталь 45 з термообробкою :

• для шестерні – поліпшення із твердістю 230 НВ;

• для колеса – поліпшення із твердістю 200 НВ.

2.2. Визначаємо допустимі контактні напруження для матеріалів коліс за формулою:

де - межа контактної витривалості при базовій кількості циклів навантажень;

, по табл. 3,2 ( стор.34 );

- коефіцієнт безпеки: (стор.33 );

- коефіцієнт довговічності, при кількості циклів навантаження

більше базового, що має місце при тривалій експлуатації редуктора

приймаємо .

• для шестерні :

;

• для колеса :

.

Для розрахунків будемо використовувати найменше значення :

.

2.3. Визначаємо допустимі напруження згину :

,

де: - межа витривалості (при нульовому циклі напружень), яка відповідає базовому числу циклів:

• для шестерні ;

• для колеса (табл. 3,9 стор.45 ).

- коефіцієнт безпеки, який визначається за формулою:

,

де: - коефіцієнт, який враховує нестабільність властивості матеріалу зубчатих коліс:

(табл. 3,9 стор.45 ).

- коефіцієнт, який враховує спосіб отримання зубчатого колеса:

(стор.44 ).

Отже,

2.4. Визначаємо, тоді допустимі навантаження:

- для шестерні ;

- для колеса .

Для розрахунків будемо використовувати найменше значення:

.

2.5. Визначаємо зовнішній ділильний діаметр колеса:

;

де: U – передаточне число редуктора, ;

- крутний момент на валу колеса, ;

- коефіцієнт ширини вінця по зовнішній конусній відстані;

Приймаємо (стор.40 ).

,

де: - коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження між зубами;

=1,1 (стор.26 );

- коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині зубчатого вінці;

=1,25 (табл..3.1 );

- динамічний коефіцієнт;

=1 (стор.27 ).

Тоді: ;

Приймаємо стандартне значення згідно ГОСТ 12289-76 (стор.49 ),

.

2.6. Визначаємо кількість зубів шестерні та колеса:

- кількість зубів шестерні приймаємо ;

- кількість зубів колеса:

.

Уточнюємо передаточне число:

.

Зовнішній коловий модуль:

.

Приймаємо ( стор.36 ).

Уточнюємо значення .

2.7. Визначаємо кути ділильних конусів:

;

.

2.8. Визначаємо зовнішню конусну відстань і довжину зуба:

;

.

По ГОСТ 12289 – 76 приймаємо b=38мм.

2.9. Визначаємо основні розміри шестерні та колеса:

• Зовнішній ділильний діаметр шестерні:

• Середній ділильний діаметр шестерні:

• Зовнішні діаметри шестерні і колеса:

• Середній коловий модуль:

• Коефіцієнт ширини шестерні по середньому діаметру:

2.10. Визначаємо середню колову швидкість і призначаємо ступінь точності:

Приймаємо 8-у ступінь точності (стр.26 ).

2.11. Визначаємо сили, які діють в зачепленні:

• колова сила:

• радіальна для шестерні, осьова для колеса:

• осьова для шестерні, радіальна для колеса:

Рис.2 Схема сил в зачепленні.

2.12. Перевіряємо контактну міцність за формулою:

де:

де: - коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження між зубцями, =1,1 (стор.26 ).

- коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині зуба, =1,0 (табл. 3,5 ).

- динамічний коефіцієнт, =1,0 (табл. 3,6 ).

Тоді:

2.13. Перевіряємо зуби на витривалість при згині:

де: - коефіцієнт навантаження;

,

де: - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілення

навантаження по довжині зуба, =1,1 (табл. 3,7 );

- коефіцієнт, що враховує форма зуба. Значення коефіцієнта вибираємо

по еквівалентній кількості зубців.

Знаходимо співвідношення :

• для шестерні:

• для колеса:

Подальший розрахунок ведемо для зубів колеса, для якого найдене відношення менше.

Тоді:

Умова міцності виконується.