Курсовой проект. Расчет редуктора червячного

вал и колесо.dwg

Средний угол наклона
Направление линии зуба
Коэффициент смещения
Угол делительн. конуса
Межосевой угол перед.
Обозначение чертежа
кроме мест указанных особо.
*Размеры для справок.
Радиусы скруглений 2 мм max.
Неуказанные предельные отклонения - h14 по ГОСТ 25670-83
сопряженного червяка
Неуказанные предельные отклонения- h14
Сталь 20Х ГОСТ 4543-71
КФБН 0806485.00.00 СП
конический однорядный 7206
конический однорядный 7208
Пробка сливная К12''

ПОЯСН.ЗАП..docx

Кинематический расчёт привода
1 Определение общей КПД установки
2 Определение требуемую мощность электродвигателя.
3 Определение требуемую частоту вращения.
4 Выбор типа двигателя.
5 Определение общего передаточного числа установки.
6 Определение частоты вращения валов редуктора:
7 Определение мощности вращения на валах
8. Определение вращающего момента на каждом валу привода.
Расчет закрытой передачи
1 Выбор материалов для передач
2 Расчет межосевого расстояния.
3 Расчет модуля зацепления.
витков (заходов) червяка и число зубьев колеса.
3 Угол подъема витка червяка.
4 Расчет коэффициента смещения инструмента.
5. Геометрический расчет передачи.
6. Данные для контроля взаимного положения разноименных профилей червяка.
7. Приближенное значение К.П.Д. червячной передачи.
8. Расчет червяка на жесткость.
Расчет валов редуктора и подбор подшипников.
1. Расчет входного вала червячного редуктора.
2. Расчет выходного вала червячного редуктора.
3. Подбор подшипников.
4 Конструктивные размеры червяка и червячного колеса.
Список использованной литературы.
– КПД учитывающее потери в муфте
5 – КПД учитывающее потери в паре подшипников
– КПД учитывающее потери в червячной передаче
= 098; 4 5 = 099; 2 = 097;
2 Определяем требуемую мощность электродвигателя.
3 Определяем требуемую частоту вращения.
nтреб = nвых × Uч.п = 1400 обмин
4 Выбираем тип двигателя по таблице П1. Это двигатель 4АM132S4УЗ с ближайшим большим значением мощности 75 кВт с номинальной частотой вращения 1450 обмин
5 Определяем общее передаточное число установки.
Uприв = nдв nвых = 1450140 = 1036
Принять ближайшее табличное значение: Uприв = 10
6 Определяем частоту вращения валов редуктора:
6.1. Определяем частоту вращения вала червяка
n1 = nдв = 1450 обмин.
6.1. Определяем частоту вращения вала колеса
n2= n1Uч.п. = 145010 = 145 обмин.
7 Определяем мощность вращения на валах
71 Определяем мощность вращения на валу червяка
P1 = Pдв.ст = 73 × 099 ×099 × 095 = 68 кВт
72 Определяем мощность вращения на валу колеса
P2 = P1 = 68 × 099 ×099 × 097 = 646 кВт
8. Вращающий момент на каждом валу привода.
8.1 Вращающий момент на валу червяка:
8. Вращающий момент на валу колеса:
Ожидаемая скорость скольжения:
По таблице 26 из [2] с учетом V`s выбираем материал венца червячного колеса: БрА9ЖЗЛ
2 Расчет межосевого расстояния:
Принять ближайшее стандартное значение -
3 Расчет модуля зацепления:
2.1По известному значению передаточного числа определяем число витков (заходов) червяка и число зубьев колеса:
Z1 = 4 (исходя из Uпер)
Z2 = Z1 х U = 4 · 10 = 40
2.2. Расчет модуля зацепления:
m = 15 · awZ2 = 15 · 125 40 = 468 мм
принять ближайшее табличное значение: m = 5 мм
3Угол подъема витка червяка.
4 Расчет коэффициента смещения инструмента:
5.Геометрический расчет передачи.
Основные геометрические размеры червяка и червячного колеса определяем по формулам приведенным в таблице 32 [2].
Диаметры делительных окружностей для червяка:
d1 = mq = 510 = 50 мм
d2 = mZ2 = 540 = 200 мм
Диаметры вершин для червяка:
da1 = d1 + 2m = 50 + 25 = 60 мм
da2 = d2 + 2m(1 + x) = 200 + 25(1 + 0) = 210 мм
Высота головки витков червяка:
Высота ножки витков червяка:
hf1 = 1.2m = 1.25 = 6 мм
Диаметр впадин для червяка:
df1 = d1 – 2hf1 = 50 - 26 = 38 мм
df2 = d2 - 2m(1.2 + x) = 200 - 25(1.2 + 0) = 188 мм
Длина нарезанной части червяка:
b1 = (11 + 0.06Z2)m = (11 + 0.0640)5 = 67 мм
Наибольший диаметр червячного колеса:
Ширина венца червячного колеса:
Радиус выемки поверхности вершин зубьев червячного колеса:
R = 0.5d1 – m = 0.550 – 5 = 20 мм
Межосевое расстояние (проверка):
aw = 0.5m(q + Z2 + 2x) = 0.55(10 + 40 + 20) = 125 мм.
6.Данные для контроля взаимного положения разноименных профилей червяка (в дальнейшем указываются на рабочих чертежах)
Делительная толщина по хорде витка:
Высота до хорды витка:
7.Приближенное значение К.П.Д. червячной передачи.
95 в данном случае – это множитель учитывающий потери энергии на перемешивание масла при смазывании окунанием.
8.Расчет червяка на жесткость.
Расстояние между серединами опор вала червяка при приближенном расчете можно принимать равным:
L = 0.95d2 = 0.95200 = 190 (мм)
Правильность зацепления червячной пары может быть обеспечена лишь при достаточной жесткости червяка. Средняя допускаемая стрела прогиба [f] червяка может быть принята:
Стрела прогиба червяка вал которого опирается на два радиально-упорных подшипника определяется по формуле:
L – расстояние между серединами опор;
Jпр – приведенный момент инерции сечения червяка определяемый по эмпирической формуле:
Найдем реальную стрелу прогиба:
f [f] следовательно условие жесткости выполняется.
1.Входной вал червячного редуктора.
1.1.Выбор материала вала.
Назначаем материал вала - сталь 40ХН. Принимаем по таблице 3 [3]:
В = 820 МПа Т = 650 МПа.
1.2.Проектный расчет вала.
Приближенно оценим диаметр консольного участка вала при []=15МПа.
По стандартному ряду принимаем dв=18 мм тогда по таблице 2 из [3] t =2 мм r = 1.6 мм
1.3.Определим диаметры участков вала.
Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].
Диаметры подшипниковых шеек:
dп1 = dв+2t = 18+22 = 22 (мм);
Значения dп должны быть кратны 5 поэтому принимаем dп1 = 25 мм
dбп1 = dп1+3.2r = 25+5.12 = 30.12 (мм)
По стандартному ряду принимаем dбп1 = 30 мм
Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.2 мм r = 2 мм f = 1.
Параметры нарезанной части: df1 = 38 мм; d1 = 50 мм и da1 = 60 мм
Расстояние между опорами червяка примем равным диаметру червячного колеса то есть
Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры f1 = 70 мм
2.1.Выбор материала вала.
2.2.Приближенно оценим диаметр выходного конца вала при [] = 30 МПа.
По стандартному ряду принимаем dв=36 мм тогда по таблице 2 из [3] t =2.5 мм r = 2.5 мм f=1.2
2.3.Определим диаметры участков вала.
dп2 = dв+2t = 36+22.5 = 41 (мм);
Значения dп должны быть кратны 5 поэтому принимаем dп2 = 40 мм
dбп2 = dп2+3.2r = 40+3.22.5 = 45 (мм)
По стандартному ряду принимаем dбп2 = 45 мм
Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.8 мм r = 3 мм f = 1.6
dк > dп примем dк = 48 мм. Для 48 мм принимаем t = 2.8 мм r = 3 мм f = 1.6 тогда
dбк = dк + 3f = 48 + 31.6 52 (мм)
Диаметр ступицы червячного колеса:
dст2 = (1.6 1.8)dбп2 = (1.6 1.8)45 = 72 81 (мм)
Принимаем dст2 = 76 мм.
Длина ступицы червячного колеса:
lст2 = (1.2 1.8)dбп2 = (1.2 1.8)45 = 54 81 (мм)
Принимаем lст2 = 60 мм.
3.Подбор подшипников.
3.1.Подбор подшипников для червяка.
Для червяка примем предварительно подшипники роликовые конические 7205 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 25 мм D = 52 мм Т = 16.25 мм e = 0.36. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме lT = 200 мм. Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:
lП = lТ + 2Т = 200 + 216.25 = 232.5 (мм)
Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:
Искомое расстояние l3 равно:
l3 = lП – 2а = 232.5 - 212.745 208 (мм)
3.2.Подбор подшипников для вала червячного колеса.
Для вала червячного колеса примем подшипники роликовые конические 7208 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 40 мм D = 80 мм Т = 19.25 мм e = 0.38. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме lT = 80 мм. Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:
lП = lТ + 2Т = 80 + 219.25 = 118.25 (мм)
l6 = lП – 2а = 118.25 - 217.225 84 (мм)
Другие линейные размеры необходимые для определения реакций берем по компоновочной схеме: l1 = мм l2 = 104 мм d1 = 50 мм l4 = мм l5 = мм d2 = 200 мм.
4.1.Размеры червяка.
Червяк выполняем за одно целое с валом. Размеры вала и червяка были определены ранее поэтому только выпишем их для удобного дальнейшего использования:
-диаметр делительной окружности d1 = 50 мм;
-диаметр вершин da1 = 60 мм;
-диаметр впадин df1 = 38 мм;
-длина нарезанной части червяка b1 = 67 мм;
-диаметр валаdбп1 = 30 мм.
4.2 Расчет конструктивных размеров червячного колеса.
Основные геометрические размеры червячного колеса были нами определены ранее. Для удобства дальнейшего использования выпишем их:
-диаметр делительной окружности d2 = 200 мм;
-диаметр вершин da2 = 210 мм;
-диаметр впадин df2 = 188 мм;
-ширина венца червячного колеса b2 = 45 мм;
-диаметр отверстия под валd = 48 мм;
-диаметр ступицы червячного колесаdст2 = 76 мм;
-длина ступицы червячного колесаlст2 = 60 мм.
Колесо конструируем отдельно от вала. Изготовим червячное колесо составным: центр колеса из серого чугуна зубчатый венец – из бронзы БрА9ЖЗЛ. Соединим зубчатый венец с центром посадкой с натягом. Так как у нас направление вращения постоянное то на наружной поверхности центра сделаем буртик. Такая форма центра является традиционной. Однако наличие буртика усложнит изготовление и центра и венца.
Червячное колесо вращается с небольшой скоростью поэтому нерабочие поверхности обода диска ступицы колеса оставляем необработанными и делаем конусными с большими радиусами закруглений.
Острые кромки на торцах венца притупляем фасками f 0.5m где m – модуль зацепления.
В зависимости от диаметра отверстия червячного колеса принимаем стандартное значение фасок по таблице 4.1 из [4] то есть f = 1.6 мм
Рассчитаем основные конструктивные элементы колеса:
h 0.15b2 = 0.1545 = 7 (мм);
t = 0.8h = 0.87 = 5.6 (мм);
Sч = 2m = 25 = 10 (мм);
Sо = 1.3Sч = 1.310 = 13 (мм);
C = 1.25So = 1.2513 16 (мм).
СПИСОК ИСПОЛЬЗАВАННОЙ ЛИТЕРАРУРЫ.
Шейнблид А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов.-М.: Высшая школа 1991.
Смолин А.И. Кинематический расчет привода. Методические указания. Курган: 1989. 22 с.
Ратманов Э.В. Расчет передач зацеплением. Учебное пособие. Курган 1995. 78 с.
Колесников В.Н. Расчет валов. Методические указания. Курган 1996. 25 с.
Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа 1990. 400 с.
Чернавский С.А. Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение 1979. 351 с.
Федоренко В.А. Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. Л.: Машиностроение 1981. 416 с.

редуктор.dwg

Техническая характеристика.
Передаточное отношение редуктора
Крутящий момент на выходном валу редуктора
Частота вращения выходного вала
Технические требования.
Редуктор залить маслом в объеме 1 литр.
консервацию проводить согласно
заводских требований.
КФБН 0806485.01.00 СБ

спец.dwg

КФБН 0806485.00.00 СП
конический однорядный 7206
конический однорядный 7208
Пробка сливная К12''