Проект цилиндрического зубчатого редуктора

Редуктор.dwg

Лист регистрации изменений
Номера листов (страниц)
шпонка 10х8х36 исп.1
Цилиндрический зубчатый редуктор

КР.doc

Министерство образования и науки
Государственное автономное образовательное учреждение
Мурманской области среднего профессионального образования
«Кольский агропромышленный колледж»
(ГАОУ МО CПO «КАПК»)
по дисциплине «Техническая механика»
на тему: «Проект цилиндрического зубчатого редуктора»
ХХХХХХ Технический ремонт и
обслуживание автотранспорта
Курсовая работа защищена
Введение. Назначение и тин редуктора.
1Расчет геометрических характеристик элементов редуктора
2Расчет кинематических параметров
3Проектный расчет размеров валов выбор размеров шпонок и типоразмеров подшипников
Список использованной литературы
Схема редуктора на бумаге форматамасштаб 1:2
Редуктором называется механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности (крутящего момента) от двигателя к рабочей машине.
Основное назначение редуктора - понижение угловой скорости (частоты вращения) и соответственно повышение вращающего момента (мощности) на ведомом валу по сравнению с моментом (мощностью) на ведущем валу. В зависимости от вида передач которые используются в редукторе различают зубчатые цилиндрические зубчатые конические червячные и комбинированные редукторы. В зависимости от числа ступеней они могут быть одноступенчатыми двух- и трехступенчатыми.
Согласно техническому заданию редуктор зубчатый цилиндрический скомпонованный по четырехвальной схеме трехступенчатый понижающий с прямозубыми шестернями. Зацепление эвольвентное. Привод осуществляется от электродвигателя. Редуктор помещен в единый корпус шипы валов опираются па радиальные шариковые однорядные подшипники.
Выполнить проект трехступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора.
Привод от электродвигателя мощностью 10 кВт частота вращения вала электродвигателя - 600 обмин.
Материал валов - Сталь 45 максимально допустимое касательное напряжение на кручение -75 МПа.
Схема компоновки редуктора:
n - промежуточный вал; 2п - промежуточный вал; 1.3.5 - шестерни;
4.6 - зубчатые колеса;
- подшипник качения;
Межосевое расстояние по замеру мм азмр
Число зубьев шестерни
Ширина зубчатого венца шестерни мм
Ширина зубчатого венца колеса мм
1 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ РЕДУКТОРА
Модуль зацепления по замеру мм
mзмр = 2 азмр(Z1+Z2)
Модуль зацепления стандартный мм
Межосевое расстояние точно мм
Диаметр делительной окружности мм
Диаметр окружности вершин мм
Диаметр окружности впадин мм
Передаточное число ступени
Передаточное число редуктора
Межосевое расстояние редуктора
аред = аI + аII + аIII
Тип редуктора (повышающий понижающий)
По исходным размерам и значениям можно рассчитать модуль зацепления по замеру для каждой зубчатой пары:
mзмр = 2 азмр(Z1+Z2).
Затем из стандартного ряда по ГОСТ 9563-60 выбрать ближайшее стандартное значение.
Затем подсчитывают точную величину межосевого расстояния:
Расчет диаметров основных окружностей зубчатых колес начинают с делительной окружности. Делительной называют окружность по которой обкатывают друг друга два колеса находящиеся в зацеплении.
Диаметр окружности вершин зубьев рассчитывают по формуле:
Диаметр окружности впадин зубьев
Шаг зацепления равен расстоянию в миллиметрах между двумя одноименными точками двух соседних зубьев
Передаточное число ступени - эго отношение чисел оборотов валов или обратное отношение чисел зубьев шестерен ступени.
В нашем случае передаточное число отрицательно т.к. направления вращения валов противоположно.
Передаточное число редуктора равно произведению передаточных чисел всех ступеней
где UI - передаточное число первой ступени UII - передаточное число второй ступени и т.д.
При передаче вращения с одного вала на другой часть полезной энергии тратится на преодоление сил трения и частично переходит в тепло. Коэффициент полезного действия (КПД) - это отношение энергии затраченной на выполнение полезной работы ко всей затраченной энергии.
КПД одной ступени зубчатого редуктора III = 098 (или 98%) т.е. 2% энергии расходуется на трение передаточных звеньев (зубьев шестерен). КПД одной пары подшипников качения п = 099 (или 1%) т.е. в одной паре подшипников качения потери энергии на трение составляют 1 %.
КПД всего редуктора
где III - кпд первой ступени III - кпд второй ступени и т.д. п - кпд одной пары подшипников качения.
Межосевое расстояние между входным и выходным валами редуктора при рассматриваемой компоновке равно
2. РАСЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Частота вращения n обмин
Угловая скорость С-1
Вращающий момент Т Нм
Расчётное значение диаметра вала мм
Действительное значение диаметра вала мм
Значения мощности передаваемой валами рассчитывают последовательно для каждого вала.
Для каждого последующего вала она будет уменьшена на величину потерь на трение между шестернями и трение в подшипниках (к.п.д. каждой пары шестерен ш = 098 к.п.д пары подшипников п = 099).
Частота вращения валов также последовательно понижается.
Так n1п = nдвиг UI n2п = nдвиг UI UII
Расчёт угловой скорости в радианах за секунду производится по формуле
где n - число оборотов вала в минуту; =314
Вращающий момент на каждом валу определяется по формуле:
где Р - мощность передаваемая валом - угловая скорость вращения в радианах за секунду
Диаметры участков валов определяют из условия прочности материала валов на кручение.
где Мкр – крутящий момент на валу Нм W – осевой момент сопротивлению кручению мм3
доп - максимально допустимое напряжение при расчётах на кручение Мпа
Для однородного круглого сечения
W = d316 где d — диаметр вала мм
Из этого соотношения находят диаметры всех валов:
3. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ВАЛОВ ВЫБОР РАЗМЕРОВ ШПОНОК И ТИПОРАЗМЕРОВ ПОДШИПНИКОВ
Действительные значения диаметров выбирают из стандартного ряда согласно ГОСТ6636-69 (ближайшее большее стандартное значение) а также учитывая размеры подшипников.
Размеры шпонок призматических по ГОСТ 23360-78 назначают в зависимости от диаметров валов.
Размеры подшипников и диаметры шеек под подшипники качения выбирают из стандартного ряда размеров подшипников по ГОСТ 7242-81.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ГОСТ 6636-09 Основные нормы взаимозаменяемости Нормальные линейные размеры
ГОСТ 7242-81 Подшипники шариковые радиальные однорядные с защитными шайбами
ГОСТ 23360-78 Шпонки призматические
Дунаев П. Ф. Лелеков О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроит. Спец. Вузов.- М.: Высшая школа 1985
Зарипов С.Г. Расчет валов.-УГНТУ 2000
Сулейманов А.С. Оформление графической части проекта привода в курсе «Детали машин».-УГНТУ 2001