Проектирование шевронного редуктора

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ - копия (2).doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра " Детали машин
“Прикладная механика”
расчетно-пояснительная записка

3.cdw

Копия 5,11.cdw

Чертеж.cdw

Задание.docx

Тема: Проектирование шевронного редуктора.
)Редуктор горизонтальный
Редуктором называют механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Кинематический расчёт редуктора
Рассчитаем общий КПД редуктора:
Рассчитываем входную мощность редуктора:
p1 = p2 = 40097 =4124 где p2-выходная мощность
Определяем тип электродвигателя:
Тип двигателя – 4A250S6скольжение(S) – 14%
Определим номинальную частоту вращения и передаточное число:
n = 1000 – 14% = 986
Рассчитываем передаточное число редуктора:
U = n1n2 = 986200 = 493
Рассчитываем угловую скорость валов:
W1 = =1032 радс W2 = = 209 радс
Определим вращающие моменты на валу шестерни и колеса:
T = pw где p – мощность w – угловая скорость вала
Т1 = p1w1 = 40241032*=38992 Н*мм
Т2 = p2w2=40209*=191387 Н*мм
Расчёт зубчатых колёс
Материал для изготовления Сталь 45
Контактная прочность зубьев:
≤ []мПа = Н где - действующее напряжение
[ ] - допустимое напряжение
принимаем 410 мПа для шевронных зубьев
Определим межосевое расстояние по контактным напряжениям:
где Т2-вращающий момент на валу колеса К-коэффициент равный 43 для косозубых передачU-передаточное число -коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца принимаем равным 125 -величина равная b для шевронных передач принимаем равной 1.
=43(493+1)* =2126 мм
Выбираем наиболее близкое значение из ряда = 224 мм
Геометрический расчёт зубчатых зацеплений:
Примем предварительно угол наклона зубьев =
Определим числа зубьев шестерни и колеса:
Z1= =218 округляем полученное значение до 22
Z2 =Z1*U=22*493=10846 округляем до 108
Уточнённое значение угла наклона зубьев:
определим угол по косинусу:
Определим делительный диаметр:
d 1= *Z1=*22 = 75862068 мм
d 2 = *Z2 = *108 = 37241379 мм
проверим делительные диаметры по межосевому расстоянию:
Ориентировочный расчёт валов
Рассчитаем диаметр выходного конца валов:
где T –вращающий момент[] –допускаемое напряжение на кручение (для валов из стали 45 примем [] =20)
округляем полученное значение по ГОСТ: d1=48 мм
округляем полученное значение по ГОСТ: d2=80
Выбор подшипников качения
Выберем подшипники качения по диаметрам валов:
Выбираем подшипники средней серии:
d-диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника D –внешний диаметр подшипникаB –ширина подшипникаC – динамическая грузоподъёмность
- статическая грузоподъёмность
Проверка подшипников на долговечность
Находим окружную силу:
= где – момент на валу di – делительный диаметр
Находим радиальную силу :
= где = – угол зацепления = - угол наклона зубьев.
= = 042*10279709 =431747
= = 042*1027819 =4316839
Находим суммарную силу:
Находим радиальную нагрузку:
Эквивалентная нагрузка равная радиальной нагрузке
Находим значение долговечности в часах:
L =где n – число оборотов – эквивалентная нагрузка С – динамическая грузоподъемность.
Полученное значение ресурса работы подшипников соответствует требованиям > 10000 ч.
Проверка прочности шпоночных соединений
Размеры сечения шпонок и пазов длинны шпонок – по ГОСТ 23360 – 78
Материал шпонок – сталь 45 улучшенная.
Напряжения смятия и условие прочности рассчитываются по формуле:
≤ [ где Т – момент на валу d – диаметр вала в месте установки шпонки b – ширинаh - высота шпонкиt1 - глубина паза. Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице = 100-200 МПа
d = 48 мм b h = 14 9 мм t1 = 55 мм длинна шпонки l =45 мм момент на валу T1 = 38992 * H*мм:
)d = 80 мм b h = 22 14 мм t1 = 90 мм длинна шпонки l =80 мм момент на валу T1 = 191387 * H*мм:
)d = 90 мм b h = 25 14 мм t1 = 90 мм длинна шпонки l =100 мм момент на валу T1 = 191387 * H*мм:
В результате проделанной работы был спроектирован зубчатый цилиндрический одноступенчатый редуктор. Произведенные проверки редуктора на прочность подшипников и долговечность шпоночных соединений показали пригодность спроектированного механизма к работе.
Список используемой литературы
Чернавский С.А. Ицкович Г.М. Курсовое проектирование деталей машин –М.:Машиностроение 1988.

Спецификация моя.spw

Пояснительная записка
Вал-шестерня ведущий
Колесо зубчатое цилиндрическое
Крышка смотрового окна
Болт М12 х 50 ГОСТ 7805-70
Болт М8 х 25 ГОСТ 7805-70
Болт М20 х 190 ГОСТ 7798-70
Гайка М20 ГОСТ 5915-70
Шайба 20 ГОСТ 11371-78
Болт М20 х 60 ГОСТ 7798-70
Шпонка 25 х 14 х100 ГОСТ 23360-78
Шпонка 22 х14 х100 ГОСТ 23360-78
Шпонка 14 х 9 х 45 ГОСТ 23360-78
Подшипник 7311 ГОСТ 8338-75
Подшипник 7317 ГОСТ 8338-75
Манжета 1-75 х 100-1 ГОСТ 8752-79
Манжета 1-48 х 80-1 ГОСТ 8752-79