Определяем передаточное число редуктора

Факультет ЭМиФ

Заочное отделение

Руководитель проекта:

УФА – 2005

Введение

Редуктор - механизм, служащий для уменьшения частоты вра­щения и увеличения вращающего момента. Редуктор законченный механизм, соединяемый с двигателем и рабочей машиной муфтой или другими разъемными устройствами. Редуктор состоит из корпуса (литого чугуна или стального сварного). В корпусе редуктора разме­щены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса; в основном используют подшипники качения. Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направ­лении от быстроходного вала к тихоходному и положением осей зубчатых коле в пространстве.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повыше­ние вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Принцип действия зубчатой передачи основан на зацепле­нии пары зубчатых колес. Достоинством зубчатых передач является: высокий КПД, постоянство передаточного отношения и широкий диапазон мощностей.

В настоящем проекте произведен расчет механического привода, состоящего из закрытой цилиндрической прямозубой передачи и открытой конической прямозубой.

СОДЕРЖАНИЕ

Техническое задание

ВВЕДЕНИЕ

Расчет привода

1. Выбор электродвигателя

2. Определение передаточного числа

3. Выбор материала зубчатых колес и определение

допускаемых контактных напряжений

4. Определение межосевого расстояния

5. Определение модуля передачи

6. Определение чисел зубьев шестерни и колеса

7. Уточнение передаточного числа

8. Определение основных геометрических размеров

шестерни и колеса

Сводная таблица параметров прямозубого цилиндрического

зацепления без смещения

9. Проверка зубьев на выносливость по контактным

напряжениям

10. Сопоставление расчетного и допускаемого контактных

напряжений

11. Определение усилий в зацеплении

12. Проверка зубьев на выносливость по напряжениям

изгиба

13. Сопоставление расчетного и допускаемого напряжения

изгиба

14. Расчет открытой конической прямозубой передачи

14.1 Выбор материала

14.2 Определение модуля

14.3 Определение внешнего окружного модуля

14.4 Расчет недостающих геометрических параметров

14.5 Проверка зубьев шестерни на выносливость по

напряжению изгиба

14.6 Сопоставление расчетного и допускаемого

напряжения

Таблица параметров конической прямозубой шестерни

15. Проектный расчет валов

15.1 Ведущий вал. Эскиз

15.2 Ведомый вал. Эскиз

16. Определение конструктивных размеров зубчатых колес

16.1 Определение конструктивных размеров

цилиндрического прямозубого колеса

16.2 Определение конструктивных размеров конической

прямозубой шестерни

17. Подбор и проверка шпонок

18. Расчет усилий в зацеплении, закрытой и открытой

передач

19. Выбор расчетной схемы ведомого вала.

Определение опорных реакций, построение эпюр

изгибающих и крутящих моментов

20. Подбор и расчет подшипников

21. Проверочный расчет ведомого вала

21.1 Выбор материала вала

21.2 Расчет вала на выносливость

21.3 Расчет вала на статическую прочность при

перегрузках

22. Расчет элементов корпуса

Таблица

Эскиз корпуса редуктора

23. Смазка редуктора

24. Выбор способа и типа смазки подшипников

25. Сборка узла ведомого вала

Приложение 1

Приложение 2

Спецификация

Список литературы

Задание на проектирование:

Одноступенчатый вертикальный редуктор: зацепление цилинд­ричес­кое, прямозубое. На выходе ведомого вала - открытая прямозу­бая коническая шестерня

Исходные параметры:

T₂ = 67 Н*м - крутящийся момент на выходном валу;

n₂ = 205 об/мин - частота вращения выходного вала;

L_h = 11000 ч.

Расчет привода с одноступенчатым редуктором
1. Выбор электродвигателя

1.1 Определяем потребляемую мощность привода, используя рекомендации «Методических указаний к выполнению расчетной части курсового проекта по прикладной механике» - [1]

1.2 Определяем потребляемую мощность электродвигателя по формуле

где [1]

- КПД редуктора;

[1]

- КПД зубчатой передачи;

- КПД пары подшипников качения;

- КПД муфты.

Принимаем ориентировочные значения (табл. 6.1 [1])

;

Принимаем

1.3Определяем частоту вращения вала электродвигателя.

Рекомендуемые значения передаточных чисел одноступенчатых редукторов приведены в табл.1.1 [1].

С учетом данных табл.1.1 [1], для частоты вращения ведущего вала одноступенчатого редуктора с цилиндрическими колесами, получим:

(1.4 [1])

1.4 По величине потребляемой мощности и частое враще­ние ведущего вала (n₁) по табл. 6.2 [1] выбираем электродвигатель:

серия 4А

тип 112М

мощность Р=3 кВт

асинхронная частота вращения n₁=700 об/мин.

Определяем передаточное число редуктора

3. Выбор материала зубчатых колес и определение
допускаемых контактных напряжений

3.1 По табл.1.3 [1] выбираем для изготовления шестерни и колеса материал - Сталь 40Х с термообработкой - улучшение.

Шестерня Колесо

б_В = 900 МПа б_В = 790 МПа

б_Т = 750 МПа б_Т = 640 МПа

Н_НВ = 269…302 (среднее 285) Н_НВ = 235…262 (среднее 248)

3.2 Определяем допускаемые контакты напряжения для зубьев шестерни и колеса в прямозубой цилиндрической передаче:

(2.1 [1])

- предел выносливости контактной поверхности зубьев, соответ­ствующий базовому числу циклов переменных напряжений, находим по табл. 5.1 [1]

- для шестерни

- для колеса

- коэффициент долговечности. Для передач при длительной работе с постоянными режимами напряжения; .

- коэффициент безопасности. Для зубчатых колес с однородной структурой материала;

В прямозубой цилиндрической передаче за расчетное допусти­мое контактное напряжение принимаем меньшее из значений.

В данном случае: