Проектирование конического редуктора

список 1.docx

Кольцо мазеудерживающее
Гайка М39 ГОСТ 11871-80
Шайба 39 ГОСТ 11872-80
Шпонка 10870 ГОСТ 23360-78
Манжета I-35-55 ГОСТ 8752-79
Подшипник 7208 ГОСТ 333-79
Болт М618.5.8 ГОСТ 7808-70
Подшипник 7209 ГОСТ-333-79
Шпонка 10863 ГОСТ 23360-78
Манжета I-42-62 ГОСТ 8752-79
Шпонка 14963 ГОСТ 23360-78
Штифт 620 ГОСТ 3129-70

РГР.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ И АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
«Проектирование конического редуктора»
Содержание задания 3
Расчет мощности и выбор двигателя 5
Кинематический и силовой анализ 6
Выбор материала и расчет допускаемых напряжений .. .7
Расчёт прямозубой конической передачи .9
Проверочный расчет .10
Проектный расчет валов. Подбор подшипников .. .11
Расчет элементов корпуса редуктора ..13
Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений 14
Проверочный расчет выходного вала ..16
1Расчет и построение эпюр изгибающих моментов 16
2Расчет коэффициента запаса усталостной прочности ..17
Проверочный расчет подшипников выходного вала .. 19
Подбор соединительной муфты ..21
Подбор смазки и уплотнения валов .. ..21
Сборка и разборка редуктора 22
Список использованной литературы . .23
Техническое задание.№20
Частота вращения вала двигателя
Частота вращения выходного вала
Вращающий момент на выходном валу
Срок службы редуктора (в годах)
Тип редуктора: конический(КР)
Коэффициенты загрузки
Электромеханический привод состоит из двигателя с редуктором соединенных между собой муфтой. Привод в виде единой установки размещается на литой плите или сварной раме.
Редуктор – это механизм служащий для уменьшения частоты вращения и увеличения вращающего момента. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса в котором размещены зубчатые или червячные передачи закреплённые на валах. Передача движения от колес к валам и наоборот производится с помощью шпонок. Валы опираются на подшипники качения размещенные в гнездах корпуса. Подшипники удерживаются от осевого смещения крышками которые с двух сторон привертываются винтами к корпусу редуктора.
Для уменьшения потерь на трение детали передач смазываются маслом. Уровень масла контролируется маслоуказателем. Масло заливается через смотровое окно. Это окно закрывается крышкой с пробкой-отдушиной через которую из редуктора улетучиваются пары разогретого масла. Загрязненное масло удаляется через сливное отверстие закрываемое резьбовой пробкой. Для предотвращения выбросов масла из редуктора на входном и выходном валах устанавливаются уплотнения в виде резиновых манжет.
Все детали редуктора разделяются на оригинальные и стандартные. Оригинальные – это детали передач (шестерни колеса червяк) валы корпус редуктора. Размеры валов и колес находят из проектных и проверочных расчетов. Размеры элементов корпуса принимают в основном конструктивно. Стандартные изделия (шпонки подшипники муфты) подбирают по размерам валов и для них выполняют только проверочные расчеты. Остальные детали (крышки маслоуказатель пробки уплотнения и т.д.) не воспринимают нагрузку и их размеры назначают конструктивно.
Расчет мощности и выбор двигателя
Мощность на выходном валу редуктора
Расчетная мощность двигателя
где =098 – КПД конического редуктора.
По каталогу (см. таблицу 1) выбираем двигатель типа 112М с (кВт); диаметр вала .
Основные размеры электродвигателя в мм
Кинематический и силовой анализ
Придаточное отношение редуктора
Частоты вращения валов
Момент на входном (1-ом) валу
Суммарное время работы редуктора
Здесь – срок службы в годах (см. техническое задание).
Выбор материала и расчет допускаемых напряжений
Расчетная твердость стали
(Если принять ; если принять ).
По величине выбираем сталь 45 термообработанную на твердость
Предел контактной выносливости
Базовое число циклов
Число циклов нагружения зуба шестерни
Коэффициент долговечности
Допускаемые контактные напряжения
где – коэффициент безопасности
Предел изгибной выносливости
Базовое число циклов:
Коэффициент долговечности
Допускаемые напряжения изгиба
где – коэффициент безопасности.
Расчёт прямозубой конической передачи
Расчетное число зубьев шестерни
Принимаем ( округлить до целого числа)
Число зубьев колеса
Расчетный внешний делительный диаметр шестерни
где =12 – коэффициент нагрузки;
Расчетный внешний модуль зацепления
Принимаем ( округлить в большую сторону по ряду: 08 1 125 15 2 25 3 4 5 6 8 9)
Внешнее конусное расстояние
Углы делительных конусов
Внешний диаметр делительной окружности шестерни
Внешний диаметр делительной окружности колеса
Внешние диаметры окружностей вершин зубьев
Ширина зубчатого зацепления
Принимаем b=32 мм ()
Внешняя высота зуба
Рабочее контактное напряжение
Коэффициент формы зуба шестерни
Расчетные напряжения изгиба в зубьях шестерни
где – коэффициент нагрузки.
Силы в зацеплении (на колесе):
Проектный расчет валов. Подбор подшипников
Предварительный диаметр выходного участка
где – допускаемое напряжение кручения.
Диаметр ступени под уплотнение
(значение диметра принять по ряду: 20 22 24 25 28 30 32 35 36 38 40 42).
Диаметр резьбы цилиндрической гайки
(значение диаметра принять по ряду: 20 24 27 30 33 36 39 42 45).
Диаметр ступени под подшипники
(значение диаметра принять по ряду: 20 25 30 35 40 45 50).
Диаметр упорного буртика
В опорах валов устанавливаем конические роликоподшипники легкой серии. Габаритные размеры подшипника:
(размеры берутся из каталога на роликоподшипники см. таблицу 3).
Предварительный диаметр выходного участка
(значение диаметра принять по ряду: 22 24 25 28 30 32 35 36 38 40 42 44).
(значение диаметра принять по ряду 20 25 30 40 45 50 55 60).
Диаметр ступени под коническое колесо
В опорах валов устанавливаем конические роликоподшипники легкой серии. Габаритные размеры подшипников:
Динамическая грузоподъемность подшипников
(Параметры берутся из каталога на роликоподшипники см. таблицу 3)
Расчет элементов корпуса редуктора
Толщина стенки корпуса
Принимаем (значение округлить в большую сторону по ряду: 6 8 10).
Диаметр стяжных болтов
Ширина фланца корпуса и крышки корпуса
Толщина фланца корпуса и крышки корпуса
Толщина фланца основания корпуса
Толщина ребер жесткости
Диаметр фундаментальных болтов
Ширина фланца основания корпуса
Диаметр винтов крышек подшипников
Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
Сечение шпонки выбирается по диаметру вала длина назначается на (мм) меньше длины соответствующей ступени вала L и принимается по ряду длин стандартных шпонок (см. табл. 4). В обозначении шпонки указываются ее размеры: (мм).
Параметры шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78
Глубина паза отверстия
Длина выходного участка вала принимается равной длине вала двигателя :
=80 (мм) (см. табл. 2). По диаметру и длине выходного участка L= выбираем шпонку (мм).
Проверочный расчет на смятие:
где – глубина паза на валу (см. табл. 4);
– допускаемое напряжение смятия.
Для выходного участка по диаметру и длине выходного участка L= (см. эскизную компоновку ) выбираем шпонку (мм).
Для ступени под колесо сечение шпонки выбираем по диаметру
а длину – по длине ступицы колеса (см. эскизную компоновку): (мм)
Стандартный ряд длин: 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 6370 80 90 10 110.
Проверочный расчет выходного вала.
1Расчет и построение эпюр изгибающих моментов
Нагрузка на вал (силы зацепления см. раздел 4):
Средний делительный диаметр конического колеса: (мм).
Расстояния между опорами
(значения и измеряются на чертеже эскизной компоновки между внутренним торцом роликоподшипников и серединой ширины конического колеса см. расчетную схему)
Плоскость – действует сила
Изгибающий момент на участке :
(Если получится изображена пунктирной линией)
Суммарные изгибающие моменты в опасном сечении
Максимальный суммарный изгибающий момент в опасном сечении
(взять большее из значений )
Крутящий момент на валу
2Расчет коэффициента запаса усталостной прочности
Вал изготавливаем из стали 40 (ГОСТ 1054-74 ) с пределом прочности и пределами выносливости на изгиб и кручение :
Коэффициенты концентрации напряжений
Коэффициент шероховатости
Коэффициенты асимметрии цикла
Осевой и полярный моменты сопротивления
где – ширина и глубина шпоночного паза на валу(см. раздел 7).
Напряжения в опасном сечении
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям изгиба:
Общий коэффициент запаса усталостной прочности по касательным напряжениям кручения:
Общий коэффициент запаса усталостной прочности:
Проверка условия прочности
Проверочный расчет подшипников выходного вала
Реакции опор (см. раздел 8.1)
Осевая сила (раздел 4)
Динамическая грузоподъемность подшипников (см. раздел 5):
Полные реакции опор
Параметр осевого нагружения
Осевые составляющие реакций опор
Результирующие осевые нагрузки на опоры
Коэффициенты радиальной X и осевой Y нагрузок
Приведенная радиальная нагрузка на каждой опоре
где – коэффициент вращения;
=14 – коэффициент безопасности;
=1 – температурный коэффициент.
Долговечность наиболее нагруженного подшипника
где – большее из значений
Проверка условия долговечности подшипников
где - суммарное время работы передачи (см. раздел 2).
Подбор соединительной муфты
Для соединения электродвигателя и редуктора выбираем муфту упругую со звездочкой по ГОСТ 14084-76.
Проверка на передаваемый момент :
где – коэффициент режима работы;
– момент на выходном валу (см. раздел 2);
– момент передаваемый стандартной муфтой (см. таблицу 5)
Подбор смазки и уплотнения валов
Сорт масла выбирается по кинематической вязкости которая зависит от величины контактных напряжений в зубьях и окружной скорости колеса . (Сначала по табл. 6 нужно определить кинематическую вязкость масла а затем по табл. 7 – сорт и марку масла).
Кинематическая вязкость
Для смазки редуктора при рабочем контактном напряжении (см. раздел 4) и окружной скорости
выбираем масло Индустриальное И-30А (см. табл.7)
Для уплотнения валов выбираем резиновые манжеты по ГОСТ 8752-79.
Сборка и разборка редуктора.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора. На корпус 1 устанавливаем пробку сливную 18 с прокладкой 17.
На выходной вал 8 со шпонкой 29 насаживают зубчатое колесо 9 упорное кольцо 10 подшипники 25 манжету 27.
На входной вал насаживаем мазеудерживающее кольцо 6 роликоподшипники 23 шайбу 19 гайку 20. Устанавливаем собранную конструкцию в со взаимодействием с зубчатым колесом. Ставим на входной вал манжету 22.
Закрываем корпус крышкой 13 центрируем штифтом 30 и закрепляем болтами 35 шайбами 37 и гайками 36. После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку ставят крышки подшипников 3 7 11. с комплектом прокладок 5 и 12 для регулировки и закрепляют болтами 24 и 28.
Заливают в корпус масло Индустриальное И-30А в объеме 22 литра и закрывают смотровое отверстие крышкой люка 14 с прокладкой 15 закрепляют крышку болтами 31. Устанавливаем маслоуказатель 16.
Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие С.А. Чернавский И.М. Чернин Г.М. Ицкович В.Н.Козинцов.
- 3-е изд. стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г.

список 2.docx

Болт М8100.5.8 ГОСТ 7808-70
Гайка М8 ГОСТ 2524-70
Шайба 8 ГОСТ 6402-70
Болт М832.5.8 ГОСТ 7808-70

Вид 1.cdw

Вид 2.cdw