Расчеты двухступенчатого, цилиндрического, косозубого редуктора (125433)

Посмотреть архив целиком

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)






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.