Редуктор циліндричний двоступінчастий

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Державний комітет Російської Федерації з рибальства

Камчатський державний технічний університет

Кафедра деталі машин та основи конструювання

Курсовий проект

Редуктор циліндричний двоступінчастий

Виконав:

Керівник проекту:

Петропавловськ-Камчатський, 2009 р.

Зміст

Вихідні дані

Розрахунок циліндричних зубчастих передач

Вибір електродвигуна

Визначення силових і кінематичних параметрів приводу

Вибір матеріалу

Розрахунок міжосьової відстані аw

Визначення модуля зачеплення

Визначення параметрів зачеплення тихохідної (прямозубой) ступені

Визначення параметрів зачеплення швидкохідної (косозубой) передачі

Перевірочний розрахунок другої передачі

Розрахунок відкритих передач

Перевірочний розрахунок

Розрахунок складових зусиль в зачепленні

Проектний розрахунок валів

Ескізна компоновка редуктора

Попередній вибір підшипників кочення

Розрахункова схема валів редуктора

Перевірочний розрахунок підшипників

Перевірочний розрахунок валів

Вибір сорту масла

Список літератури

Вихідні дані

Редуктор двоступінчастий, неспіввісному

Кінематична схема редуктора:

Дано:

1. Сила на валу робочої машини F = 1.5 H

2. Швидкість руху приводного валу робочої машини

3. Термін служби редуктора і режим його роботи (постійний, важкий) год.

Розрахунок циліндричних зубчастих передач

Вибір електродвигуна

Формула визначення необхідної потужності електродвигуна:

де:

Р - необхідна потужність електродвигуна, кВт

загальний ККД приводу

- ККД закритою передачі;

- ККД відкритої передачі;

- ККД підшипників.

- ККД з'єднувальних муфт;

За каталогом вибираємо асинхронний короткозамкнений двигун потужністю Р ед Р. Тип електродвигуна: АОЛ 2-31-4, з номінальною частотою обертання об / хв потужністю Р ном = 1,76 кВт. Потужність електродвигуна:

кВт

Кутову швидкість електродвигуна визначаємо за формулою:

Де

номінальна кутова швидкість вала електродвигуна, с -1;

n ед - номінальна частота обертання вала електродвигуна, об / хв;

с -1

Визначення силових і кінематичних параметрів приводу

Визначаємо частоту обертання приводного вала n p м:

Загальне передавальне число приводу U p:

Визначаємо передавальні числа ступенів приводу:

; ;

при U p = 20,05,

Обертаючий момент на двигуні Т дв:

Обертаючий момент на швидкохідному валу:

Нм.

Обертаючий момент на проміжному валу Т пр:

Нм.

Обертаючий момент на тихохідному валу Т Т:

Нм.

Обертаючий момент на ремінної передачі:

Нм.

Кутова швидкість на швидкохідному валу:

Кутова швидкість на проміжному валу:

Кутова швидкість на тихохідному валу:

Кутова швидкість на ремінної передачі:

Вибір матеріалу

Основні механічні характеристики вибраних матеріалів зубчастих коліс наведені в таблиці 1.

Деталь

Матеріал

Р-р

заготовок, мм

Термообробка

Н, вер.

1я щабель, прямозубих

Шестерня

Сталь45

D перед = 125

S перед = 80

У

305,5

890

650

380

25

385,8

Колесо



У

285,5

890

650

380

20

122,8

2я щабель, косозубая

Шестерня

Сталь45

D перед = 125

S перед = 80

У

248,5

780

540

335

16,5

122,5

Колесо


Будь-які розміри

Н

193

600

320

260

10

38,9











Деталь

[ ] F0

[ ] F

[ ] Н0

[ ] Н

1я щабель, прямозубих

Шестерня

1

4

1

310

310

616, 9

617

Колесо

1

4

1

294

294

580,9

580,9

2я щабель, косозубая

Шестерня

1

4

1

310

310

520

520

Колесо

1

4

1

199

199

414

414

[ ] Ср = 0,45 ([ ] Н1 + [ ] H2) = 420

Таблиця даних.

Найменування, одиниця виміру

Позначення

Значення

Необхідна потужність електродвигуна, кВт

Р

2, 2

Загальне передаточне число редуктора

20, 5

Передаточне число закритих передач

3,15

Передаточне число відкритої передачі

2,1

Крутний момент на тихохідному валу, Нм

263,4

Крутний момент на проміжному валу, Нм

88

Крутний момент на швидкохідному валу, Нм

29,3

Кутова швидкість тихохідного валу,

7,16

Кутова швидкість проміжного валу,

22,5

Кутова швидкість швидкохідного валу,

71

Розрахунок міжосьової відстані а w

За умовою контактної міцності:

,

де:

а w - Міжосьова відстань, мм;

К а = 49,5 для прямозубих коліс, (Н / мм 2);

К а = 43 для косозубих коліс, (Н / мм 2), беручи орієнтовно β = 10 ° ... 15 °;

Т 1 - крутний момент на валу шестерні, ;

Т 1 = Т ЗП1 для першої передачі;

Т 1 = Т зп2 для другої передачі;

для першої передачі:

- Коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині зуба;

- Коефіцієнт ширини вінця колеса;

для другої передачі:

Тоді:

мм

мм

Отримані значення округляємо до стандартного:

a w 1 = 100 мм

a w 2 = 150 мм

Визначення модуля зачеплення

Модуль зачеплення:

;

де:

- Допоміжний коефіцієнт для прямо / косозубих передач;

- Ширина вінця колеса;

- Ділильний діаметр колеса;

;

Модуль зачеплення для тихохідної і швидкохідної ступені:

,

отримані значення модуля зачеплення m округляємо до стандартного за таблицею:

Модулі зачеплення, мм (за СТ СЕВ 310-76)

I ряд

1,0

-

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

8,0

II ряд

1,25

1,375

1,75

2,25

2,75

3,5

4,5

5,5

7,0

9,0

Приймаємо: ,

Визначення параметрів зачеплення тихохідної (прямозубой) ступені

Попередньо сумарне число зубів

Кількість зубів шестерні

Кількість зубів шестірні:

Кількість зубів колеса:

Визначаємо фактичне передавальне число і перевіряємо його відхилення від заданого:

;

Умова дотримується.

Визначаємо фактичне міжосьова відстань:

мм

Діаметри ділильної і початкової кіл шестірні і колеса

мм

мм

Діаметри кіл вершин зубів шестерні і колеса

мм

мм

Діаметри кіл западин зубів шестерні і колеса

мм

мм

Робоча ширина вінця колеса і шестерні:

мм

мм

Перевірочний розрахунок першої передачі:

Перевіряємо міжосьова відстань:

Перевіряємо придатність заготовок коліс:

Умова придатності заготовок коліс:

;

Діаметр заготовки шестерні мм

Розмір заготівлі колеса мм

Умови дотримуються

Перевіряємо контактні напруга ,

Де:

К = 463 - Допоміжний коефіцієнт для прямозубой передачі;

окружна сила у зачепленні;

= 1 - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами;

- Коефіцієнт динамічного навантаження, що залежить від окружної швидкості коліс і ступеня точності передачі

;

9 ступінь точності

Навантаження, що допускається передачі не більше 100%, отже умова дотримується.

Перевірити напругу вигину зубів шестерні і колеса:

Де:

m - модуль зачеплення, мм;

- Ширина зубчастого вінця колеса, мм;

- Окружна сила у зачепленні, Н;

= 1 - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами;

= 1 - коефіцієнт нерівномірності навантаження по довжині зуба;

= 1,28 коефіцієнт динамічного навантаження, що залежить від окружної швидкості коліс і ступеня точності передачі;

- Коефіцієнти форми зуба шестерні і колеса;

- Коефіцієнт, що враховує нахил зуба

і - Допустимі напруження згину шестерні і колеса, ;

Умова дотримується, тому що і .

Визначення параметрів зачеплення швидкохідної (косозубой) передачі

Сумарне число зубів:

Кількість зубів шестірні:

Кількість зубів колеса:

Уточнюємо дійсну величину кута нахилу зубів для косозубих передач:

11 ° 28

Необхідна умова виконується.

Визначаємо фактичне передавальне число і перевіряємо його відхилення від заданого:

;

Умова дотримується. Визначаємо фактичне міжосьова відстань:

мм

Діаметри ділильної і початкової кіл шестірні і колеса

мм

мм

Діаметри кіл вершин зубів шестерні і колеса

мм

мм

Діаметри кіл западин зубів шестерні і колеса

мм

мм

Робоча ширина вінця колеса

мм

мм

Перевірочний розрахунок другої передачі

Перевіряємо міжосьова відстань:

Перевіряємо придатність заготовок коліс:

Умова придатності заготовок коліс:

;

Діаметр заготовки шестерні мм

Розмір заготівлі колеса мм

Умови дотримуються

Перевіряємо контактні напруга ,

Де:

К = 463 - Допоміжний коефіцієнт для косозубой передачі;

окружна сила у зачепленні;

= 1,1 - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами;

- Коефіцієнт динамічного навантаження, що залежить від окружної швидкості коліс і ступеня точності передачі

; 9 ступінь точності

Навантаження, що допускається передачі не більше 10%, отже умова дотримується.

Перевірити напругу вигину зубів шестерні і колеса:

Де: m - модуль зачеплення, мм; - Ширина зубчастого вінця колеса, мм; - Окружна сила у зачепленні, Н;

= 1 - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами;

= 1 - коефіцієнт нерівномірності навантаження по довжині зуба;

= 1,04 коефіцієнт динамічного навантаження, що залежить від окружної швидкості коліс і ступеня точності передачі;

- Коефіцієнти форми зуба шестерні і колеса;

- Коефіцієнт, що враховує нахил зуба

і - Допустимі напруження згину шестерні і колеса, ;

Умова дотримується, тому що і .

Розрахунок відкритих передач

1. Визначаємо розрахунковий діаметр ведучого шківа , Клиновий ремінь перерізу А (за номограмі):

2. Визначаємо діаметр веденого шківа , Мм:

Де: - Передавальне число відкритої передачі, - Коефіцієнт ковзання ( )

З стандартного ряду вибираємо

3. Визначаємо орієнтовно міжосьова відстань

Де - Висота перерізу клинового ременя.

4. Визначаємо розрахункову довжину ременя

5. Уточнюємо значення міжосьової відстані за стандартною довжиною:

6. Визначаємо кут обхвату ременем ведучого шківа a 1, град:

умова виконується.

7. визначаємо швидкість ременя :

Де - Що допускається швидкість для клинових ременів .

8. визначаємо частоту пробігів ременя

Де - Що допускається частота пробігів ременя = 30

9. Визначаємо допустиму потужність, що передається одним клиновим ременем

- Що допускається наведена потужність, вибирається в залежності від типу ременя, його перетину,

швидкості і діаметра ведучого шківа, С - поправочні коефіцієнти.

10. Визначаємо число клинів поліклинового ременя z:

11. Визначаємо силу попереднього натягу

12. Визначаємо окружну силу

13. Визначаємо сили натягу ведучої і веденої гілок:

,

14. Визначаємо силу тиску валу

Перевірочний розрахунок

Перевіряємо міцність ременя за максимальними напруженням в перетині провідною гілки:

Де а) - Напруги розтягнення, Н /

б) - Напруження згину, Н /

в) - Напруга відцентрових сил, Н /

Н /

г) = 10 Н / - Для клинових ременів

Н /

Умова дотримується, так як

Складемо табличний відповідь:

Параметр

Значення

Параметр

Значення

Тип ременя

Клиновий

Число пробігів ременя

9,2

Перетин ременя

А

Діаметр ведучого шківа

100

Кількість ременів

3

Діаметр веденого шківа

200

Міжосьова відстань

209

Максимальна напруга

8,6

Довжина ременя

900

Початкова напруга ременя

73

Кут обхвату

153 °

Сила тиску ременя на вал

426

Розрахунок складових зусиль в зачепленні

Для першого ступеня (циліндрична, прямозубих):

На колесі. Окружна сила:

Н

Радіальна сила:

Н

де

На шестірні:

Окружна сила:

Н

Радіальна сила:

Н

Для другого ступеня (циліндрична, косозубая):

На колесі

Окружна сила:

Н

Радіальна сила:

Н

де , .

Осьова сила кута нахилу:

Н.

На шестірні:

Окружна сила:

Н

Радіальна сила:

Н

Осьова сила кута нахилу:

Н.

Для клиноремінною передачі:

Радіальна сила:

Проектний розрахунок валів

Ескізна компоновка редуктора

Вибір матеріалів валів і їх механічні характеристики.

Вал

Марка стали

Термообробка

Твердість заготовки






Швидкохідний

45

125

У

235 ... 262

780

540

Проміжний

45

125

У

235 ... 262

780

540

Тихохідний

45

125

У

235 ... 262

780

540

Вибір допустимих напружень на кручення.

Швидкохідний вал

Проміжний вал

Тихохідний вал

Визначаємо геометричні параметри ступенів валів.

Швидкохідний вал - шестерня циліндрична;

Перший ступінь під елемент відкритої передачі. (Шків)

Другий ступінь під ущільнення кришки з отвором і підшипник.

Третій ступінь під шестерню.

- Визначається графічно на ескізної компонуванні.

Четвертий ступінь під підшипник.

Проміжний вал;

Перший ступінь під підшипник

Другий ступінь під шестерню і колесо.

- Визначається графічно на ескізної компонуванні.

Третій ступінь під підшипник.

,

Тихохідний вал;

Перший ступінь під елемент відкритої передачі. (Шків)

Другий ступінь під ущільнення кришки з отвором і підшипник.

Третій ступінь під колесо.

- Визначається графічно на ескізної компонуванні.

Четвертий ступінь під підшипник.

Попередній вибір підшипників кочення

Швидкохідний вал:

Вибираємо радіальні кулькові однорядні підшипники 106, особливо м'яка серія.

Проміжний вал: 107

Тихохідний вал: 109

Вал

Розміри

Ступенів

Підшипники


Типо-

розмір

d х D х B, мм

Динамічна

вантажопідйомність

Статична

вантажопідйомність






Швидкохідний

24

30

36

30

105

30х52х13

13,3

6,8


36

45

-

14





Проміжний

35

43

35

-

107

35х62х14

15,9

8,5


21

-

21

-





Тихохідний

40

45

55

45

109

45х75х16

21,2

12,2


48

56

-

17,6





Розрахункова схема валів редуктора

Швидкохідний вал.

Вертикальна площина:

Визначаємо опорні реакції:

Перевірка

Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перерізах:

Горизонтальна площина:

Визначаємо опорні реакції:

Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перерізах:

Будуємо епюру крутних моментів:

Визначаємо сумарні радіальні реакції

Визначаємо сумарні згинальні моменти в найбільш навантажених перерізах:

Проміжний вал

Вертикальна площина:

Визначаємо опорні реакції:

Перевірка

Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перерізах:

Горизонтальна площина. Визначаємо опорні реакції:

Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перерізах:

Будуємо епюру крутних моментів:

Визначаємо сумарні радіальні реакції

Визначаємо сумарні згинальні моменти в найбільш навантажених перерізах:

Тихохідний вал

Вертикальна площина:

Визначаємо опорні реакції:

Перевірка

Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перерізах:

Горизонтальна площина:

Визначаємо опорні реакції:

Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перерізах:

Будуємо епюру крутних моментів:

Визначаємо сумарні радіальні реакції

Визначаємо сумарні згинальні моменти в найбільш навантажених перерізах:

Перевірочний розрахунок підшипників

Швидкохідний вал (106)

Визначаємо відношення V = 1 - коефіцієнт обертання.

Визначаємо відношення

За таблицею знаходимо: e = 0,14 Y = 2,6; за співвідношенням вибираємо формулу і визначаємо еквівалентну динамічне навантаження найбільш навантаженого підшипника:

Визначаємо динамічну вантажопідйомність

Підшипник придатний. Визначаємо довговічність підшипника

Умова виконана

Проміжний вал (107)

Визначаємо відношення V = 1 - коефіцієнт обертання.

Визначаємо відношення

По таблиці інтерполяцією знаходимо: e = 0,26 Y = 1,74;

За співвідношенням вибираємо формулу і визначаємо еквівалентну динамічне навантаження найбільш навантаженого підшипника:

Визначаємо динамічну вантажопідйомність

Підшипник придатний. Визначаємо довговічність підшипника

Умова виконана

Тихохідний вал (109)

Визначаємо відношення V = 1 - коефіцієнт обертання.

Визначаємо відношення

По таблиці інтерполяцією знаходимо: e = 0,24 Y = 1,9;

За співвідношенням вибираємо формулу і визначаємо еквівалентну динамічне навантаження найбільш навантаженого підшипника:

Визначаємо динамічну вантажопідйомність

Підшипник придатний. Визначаємо довговічність підшипника

Умова виконана

Перевірочний розрахунок валів

Швидкохідний вал

Перетин А-А

Визначити напругу в перетині А-А

Нормальні напруження змінюються оп симетричному циклу.

Де ;

М - сумарний згинальний момент в цьому перерізі.

Дотичні напруги змінюються по нульовому циклу

Де ;

М - крутний момент в цьому перерізі.

Визначити коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень.

Де (По таблиці)

Визначити межі витривалості в розрахунковому перерізі.

Визначити коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях.

Визначити загальний коефіцієнт запасу міцності.

Умова виконана.

Проміжний вал

Перетин Б-Б

Визначити напругу в перетині Б-Б

Нормальні напруження змінюються оп симетричному циклу.

Де ;

М - сумарний згинальний момент в цьому перерізі.

Дотичні напруги змінюються по нульовому циклу

Де ;

М - крутний момент в цьому перерізі.

Визначити коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень.

Де (По таблиці)

Визначити межі витривалості в розрахунковому перерізі.

Визначити коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях.

Визначити загальний коефіцієнт запасу міцності.

Умова виконана.

Тихохідний вал

Перетин В-В

Визначити напругу в перерізі В-В

Нормальні напруження змінюються оп симетричному циклу.

Де ;

М - сумарний згинальний момент в цьому перерізі.

Дотичні напруги змінюються по нульовому циклу

Де ;

М - крутний момент в цьому перерізі. Визначити коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень.

Де (По таблиці). Визначити межі витривалості в розрахунковому перерізі.

Визначити коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях.

Визначити загальний коефіцієнт запасу міцності.

Умова виконана.

Перевірочний розрахунок шпонок

Проміжний вал, шпонка 12х8х45

Умова міцності:

визначаємо робочу довжину шпонки:

Визначаємо площа зминання:

перевіряємо умову міцності:

Умова виконується.

Проміжний вал, шпонка 16х10х60

Умова міцності:

визначаємо робочу довжину шпонки:

Визначаємо площа зминання:

перевіряємо умову міцності:

Умова виконується.

Вибір сорту масла

Змазування редуктора.

Спосіб змащування.

Застосовуємо безперервне змазування рідким маслом картерів непроточні способом (зануренням)

Вибір сорту масла.

Залежить від значення розрахункового контактної напруги і фактичної окружної швидкості коліс. По таблиці вибираємо масло індустріальне 4-Г-А-46

Визначення рівня масла.

При зануренні у масляну ванну циліндричного колеса:

Контроль рівня масла.

Рівень масла, що знаходиться в корпусі редуктора, контролюємо круглим маслоуказателе.

Список літератури

  1. Кудрявцев В.Н. «Курсове проектування деталей машин». - Л.: Машинобудування, 1984.

  2. Ануров І.В. «Довідник конструктора - машинобудівника». - Л.: Машинобудування, 1985.

  3. Янсон А.А. «Розрахунок циліндричних зубчастих передач» методичні вказівки до курсового проекту з деталей машин для студентів всіх спеціальностей. - Л.: 1991.

  4. Янсон А.А. «Конструювання зубчастого редуктора» методичні вказівки до курсового проекту. - Л.: 1985.

    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Виробництво і технології | Курсова
    117.1кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Двоступінчастий редуктор
    Редуктор циліндричний
    Редуктор триступеневий циліндричний
    Редуктор конічний-циліндричний Розробка і
    Одноступінчатий циліндричний редуктор з ланцюговою передачею
    Одноступінчатий горизонтальний циліндричний редуктор з шевронами зубом і клиноремінною передачею
    Сталевий вертикальний циліндричний резервуар ємністю 5000 м3
    Редуктор зубчастий прямозубих
    Черв`ячний редуктор
© Усі права захищені
написати до нас