125433 (690547)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
СУМСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ОСНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
на тему:
«Расчеты двухступенчатого,
цилиндрического, косозубого редуктора»
080402 КП-09.000.00
Выполнил Студент ИТ-22
Остапенко
Вариант 9
Проверил Концевич
Сумы 2005
Содержание
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет
2 Расчет передач
3 Предварительный расчет валов редуктора
3.1 Ориентировочный расчет валов
3.2 Компоновка редуктора, конструирования зубчатых колес и корпуса
редуктора
3.3 Приближенный расчет валов
3.4 Выбор подшипников
3.5 Выбор посадок
3.6 Расчет соединений
4 Выбор смазки
5 Выбор и проверочный расчет муфт
6 Список литературы
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет
Задание :
Спроектировать привод цепного конвейера.
Исходные данные :
Окружная сила на звёздочке :
Скорость движения цепи :
Диаметр звёздочки :
Рисунок 1. Схема привода цепного конвейера
Определяем общий КПД привода :
КПД муфты :
КПД цилиндрической передачи :
КПД пары подшипников качения :
КПД цепной передачи :
Мощность на валу звёздочки :
Требуемая мощность электродвигателя :
По требуемой мощности с учётом возможностей привода, состоящего из одноступенчатого редуктора с цилиндрической прямозубой передачей, выбираем электродвигатель 3-х фазный, короткозамкнутый, серии 4А, закрытый обдуваемый, с синхронной частотой вращения
с параметрами
и скольжением
.
Номинальная частота вращения и угловая скорость :
Угловая скорость барабана :
бщее передаточное отношение :
Частные передаточные числа :
-
для тихоходной ступени :
-
для быстроходной ступени :
Вал 1 :
Вал 2 :
Вал 3 :
Вал 4 :
Таблица результатов :
| | | | | | | dвых | |||||||||||||||||
1 | 973 | 101.84 | 9.62 | 94.46 | 1 | 0.97 | ||||||||||||||||||
2 | 973 | 101.84 | 9.33 | 91.65 | 5 | 0.9653 | ||||||||||||||||||
3 | 194.6 | 20.37 | 9.01 | 442.31 | 3.395 | 0.92 | ||||||||||||||||||
4 | 57 | 5.97 | 8.25 | 1374.4 | ||||||||||||||||||||
Проверка :
- Условие выполняется
2 Расчет передач
2.1 Расчет цилиндрических зубчатых передач
2.1. 1 Определение допускаемых напряжений
По условию задания материал шестерни – Сталь 35ХМ, с термообработкой – закалкой. С HRC и
МПа [1, с.8, табл. 2.1 и 2, с.35, табл.3.3].
Допускаемое контактное напряжение:
,
.
Допускаемое напряжение изгиба:
,
,
[1, с.9, табл. 2.2].
Материал колеса – Сталь 40Х с термообработкой – улучшение, 235-262 НВ и пределом текучести МПа.
Допускаемое контактное напряжение [1, с.8, табл. 2.1, 2.2]:
,
.
Допускаемое напряжение изгиба:
,
.
2.1.2 Определения размеров венцов зубчатых колес
Расчетное допускаемое напряжение:
,
.
В качестве расчетного контактного напряжения принимаем . Требуемое условие
выполнено.
Межосевое расстояние быстроходной ступени:
, (2.1)
где для косозубых колес , а передаточное число быстроходной ступени
,
=0,4 [1, с.11].
Срок службы в редуктора в часах:
часа,
где =0,25,
=0,4.
Число циклов нагружения редуктора:
,
где =192 об\мин.
Базовое число циклов нагружений - [смотрим график нагружений]:
,
где - средняя твердость колеса.
Коэффициент концентрации загрузки:
, где
[1, с.11]
- эквивалентный момент на колесе, где
- коэффициент долговечности,
- крутящий момент на зубчатом колесе быстроходной ступени.
Коэффициент эквивалентной нагрузки:
Принимаем: .
Тогда .
.
Принимаем: .[1, с.12]
Делительный диаметр колеса:
.
Ширина колеса:
.
Модуль зацепления:
, (2.2)
где = 5,8 [1, с.12], допускаемое напряжение изгиба -
,
- эквивалентный момент на колесе.
Коэффициент долговечности:
, (2.3)
где - базовое число циклов нагружения.
Коэффициент эквивалентности: m=6 при термической обработке улучшения.
.
.
Принимаем ,
.
.
Принимаем m1=2мм.
Минимальный угол наклона зубьев:
.
Суммарное число зубьев:
зуба.
Определяем действительный угол наклона зубьев:
.
Число зубьев шестерни:
зубьев.
Число зубьев колеса:
зуба.
Уточняем передаточное число:
,
,
что допустимо [1, с.13].
Делительный диаметр шестерни:
.
.
Диаметры окружностей вершин:
,
.
Диаметры окружностей впадин:
,
.
Межосевое расстояние тихоходной ступени:
, (2.4)
где для косозубых колес , а передаточное число тихоходной ступени
,
=0,4 [1, с.11].
.
Коэффициент концентрации загрузки:
, где x=0,75 – коэффициент режима нагрузки
[1, с.11]
.
В качестве расчетного контактного напряжения принимаем .
.
.
Принимаем: [1, с.12].
Делительный диаметр колеса:
.
Ширина колеса:
.
Модуль зацепления:
, (2.5)
где = 5,8 [1, с.12], допускаемое напряжение изгиба -
,
- крутящий момент на колесе.
.
Принимаем m2=3мм.
Минимальный угол наклона зубьев:
.
Суммарное число зубьев:
зуба.
Определяем действительный угол наклона зубьев:
.
Число зубьев шестерни:
зубьев.
Число зубьев колеса:
зуба.
Уточняем передаточное число:
,
,
что допустимо [1, с.13].
Делительный диаметр шестерни:
.
.
Диаметры окружностей вершин:
,
.
Диаметры окружностей впадин:
,
.
2.1.3 Проверочные расчеты зубчатых передач
По напряжению изгиба в зубьях колеса:
, (2.6)
Предварительно определим окружную скорость колеса быстроходней ступени:
.
При такой скорости степень точности зацепления 9 [1, с.14, табл.2.5].
Тихоходной ступени:
.
Степень точности зацепления – 9 [1, с.14, табл.2.5].
Окружная сила в зацеплении тихоходной ступени:
.
Быстроходной ступени:
.
Проверка на изгиб быстроходной ступени:
(1, с.14)
, z2=103, z1=20, коэффициент формы зуба:
[1, с.16, табл.2.8].
При переменной нагрузке:
,
где x=0,75 – коэффициент режима [см. выше], - начальный коэффициент, концентрации нагрузки [1, с.15, табл.2.6]
.
Эквивалентная окружная сила:
,
где (см. выше), тогда
.
,
.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
.
Тихоходная ступень:
[1, с.14].
, z4=94, z3=24, коэффициент формы зуба:
[1, с.16, табл.2.8].
При переменной нагрузке:
,
где x=0,75 – коэффициент режима [см. выше], - начальный коэффициент, концентрации нагрузки [1, с.15, табл.2.6].
.
Эквивалентная окружная сила:
,
где [см. выше], тогда
.
, (2.7)
.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
.
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям.
Для быстроходной ступени:
, (2.8)
[1, с.16 табл.2.9],
- ширина колеса,
- передаточное число быстроходной ступени,
- межосевое расстояние быстроходной ступени,
,
- для косозубых передач,
[1, с.10]
,
.
Тихоходная ступень:
, (2.9)
[1, с.16 табл.2.9],
- ширина колеса,
- передаточное число тихоходной ступени,
- межосевое расстояние тихоходной ступени,
,
- для косозубых передач,
[1, с.10].
,
.
2.1.4 Определения сил действующих в зацеплении
Окружная сила на колесе быстроходной ступени:
.
Тихоходной ступени:
.
Радиальная сила быстроходной ступени:
,
где ,
,
.
Для тихоходной ступени:
,
где ,
,
.
Осеева сила:
Для быстроходной ступени:
Для тихоходной ступени:
.
3 Предварительный расчет валов редуктора
3.1 Ориентировочный расчет валов
Предварительный расчет валов проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Ведущий вал быстроходной ступени:
,
где - допускаемое напряжение при кручении,
- крутящий момент на шестерни быстроходной ступени.
С учетом соединения вала шестерни быстроходной ступени с валом электродвигателя муфты МУВП (муфта упруга втулочно-пальцева), принимаем диаметр: мм.
Диаметр вала под уплотнением и подшипником: .
Шестерню выполняем заодно с валом: .
Ведомый вал быстроходной ступени (и ведущий тихоходной ступени):
,
где - допускаемое напряжение при кручении,
- крутящий момент на ведомом валу быстроходной ступени.
Принимаем диаметр вала под подшипники: , диаметр под ведомым колесом быстроходной ступени:
.
Диаметр выходного конца ведомой тихоходной ступени:
,
где - допускаемое напряжение при кручении,
-крутящий момент на ведомом валу тихоходной ступени.
Принимаем: ,
,
.
3.2 Компоновка редуктора, конструирования зубчатых колес и
корпуса редуктора
3.2.1 Конструктивные размеры зубчатой передачи
Шестерни выполняются заодно с валами. Быстроходный вал:
,
,
.
Колесо быстроходной ступени кованое:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.