Редуктор коническо-цилиндрический

сборка с видом v2.cdw

Техническая характеристика
Передаточное число 10
Частота вращения вала поз.3 91
Вращающий момент на валу поз.3 167
Сборочный чертеж редуктора
(редуктор коническо-цилиндрический)
Размеры для справок.
Осевой люфт подшипников поз. 29
обеспечить количеством прокладок поз. 12
а подшипников поз. 27
стачиванием крышек поз. 15
В редуктор залить масло по уровню
Редуктор обкатать на стенде без нагрузки в течение 1 часа.

записка).doc

(фамилия имя отчество)
Тяговая сила лентыF kH
Диаметр Барабана D мм
Исходные данные в соответствии с вариантом по таблице
Разработать Пояснительную записку -25-30 страниц
Сборочный чертеж редуктора
Рабочие чертежи деталей ведомого вала
Разработать Пояснительную записку -25-30 страниц2
Сборочный чертеж редуктора2
В курсовом проекте поставлена задача: разработать привод ленточного конвейера. В ходе работы была разработана пояснительная записка объемом 36 рукописных листов 5 чертежей включающие в себя чертежи ведомого вала конического и цилиндрического колес крышки подшипника сборочный чертеж редуктора. К пояснительной записке прилагается спецификация. Введение4
Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты6
Расчет зубчатых колес редуктора.8
Предварительный расчет валов.11
Конструктивные размеры шестерни и колеса.12
Конструктивные размеры корпуса.13
Расчет конической части редуктора.14
Предварительный расчет валов.17
Конструктивные размеры шестерни и колеса.18
Проверка долговечности подшипников:19
Проверка прочности шпоночных соединений.27
Уточненный расчет валов29
Список используемой литературы:35
В курсовом проекте поставлена задача: разработать привод ленточного конвейера. В ходе работы была разработана пояснительная записка объемом 36 рукописных листов 5 чертежей включающие в себя чертежи ведомого вала конического и цилиндрического колес крышки подшипника сборочный чертеж редуктора. К пояснительной записке прилагается спецификация. Введение
Редуктором называют механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращающего момента от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать помимо редуктора открытые зубчатые передачи или ремённые передачи.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости выполненные в виде отдельных агрегатов называют ускорителями или мультипликаторами.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального) в котором помещают элементы передачи – зубчатые колёса валы подшипники.
Редуктор проектируют либо для привода определённой машины либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Редуктор классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые двухступенчатые); типу зубчатых колёс (цилиндрические конические коническо-цилиндрические); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальное вертикальное); особенностям кинематической схемы (развёрнутая соосная с раздвоенной ступенью).
Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты
Мощность на валу барабана Вт.
КПД пары цилиндрических колес .
Коэффициент учитывающий потери пары подшипников качения .
КПД потери в опорах барабана .
Требуемая мощность электродвигателя: Вт.
Угловая скорость барабана: .
Частота вращения барабана: .
По полученным данным выбираем электродвигатель [1 П1].
Электродвигатель 4А112МВ6У3 ГОСТ19523-81
Частота вращения 1000 обмин.
Номинальная частота вращения: .
Общее передаточное отношение: .
Таблица 1. Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного вала.
Вращающий момент на валу шестерни:
Вращающий момент на валу колеса: ;
Расчет зубчатых колес редуктора.
По [1 табл. 3.3] принимаем следующие материалы:
Шестерня сталь 45 ТО – улучшение HB=230.
Колесо сталь 45 ТО – улучшение HB=200.
где - придел контактной выносливости при базовом числе циклов [1 табл. 3.2].
- допускаемые контактные напряжения [1 формула 3.9] где
=1 - коэффициент долговечности
- коэффициент безопасности.
Расчетное допускаемое контактное напряжение [1 формула 3.10]: Мпа;
Для косозубых колес коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию .
Межосевое расстояние: мм;
Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 мм.
Нормальный модуль зацепления: мм;
Принимаем по ГОСТ 9563-60 мм.
Примем предварительно угол наклона зубьев и определим числа зубьев шестерни и колеса [1 формула 3.16]:
принимаем значение ;
Уточненное значение угла наклона зуба:
Делительные диаметры шестерни и колеса:
Диаметры вершин зубьев:
Ширина шестерни: мм;
Коэффициент ширины шестерни по диаметру: ;
Окружная скорость и степень точности передачи:
Принимаем степень точности 8.
Коэффициент нагрузки: .
Проверка контактных напряжений [1 формула 3.6]:
Силы действующие в зацеплении [1 формулы 8.3 и 8.4]:
Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба [1 формула 3.25]:
Эквивалентные числа зубьев [1 пояснения к формуле 3.25]:
Коэффициент учитывающий форму зуба:
Коэффициент безопасности: ;
Допускаемы напряжения [1 формула 3.24]:
Определяем коэффициенты и [1 пояснения к формуле 3.25]:
Для средних значений коэффициент торцового перекрытия; и 8-ой степени точности .
Проверяем прочность зуба колеса [1 формула 3.25]:
Предварительный расчет валов.
Принимаем диаметр промежуточного вала равным 40 мм.
Таблица 2. Результаты расчетов
Согласно таблице 1 диаметр шестерни принимаем .
Диаметры под подшипники принимаем мм.
Конструктивно диаметр ведомого вала принимаем мм диаметры под подшипники принимаем мм диаметр под колесо принимаем мм.
Конструктивные размеры шестерни и колеса.
Диаметр ступицы: мм;
Конструктивно применяем следующие значения:
Конструктивные размеры корпуса.
[1 табл 10.2 и 10.3].
Толщина стенок и крышки:
Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:
Толщина нижнего пояса корпуса:
Диаметры болтов фундаментальных:
Крепящих крышку к корпусу у подшипников: мм;
Соединяющих крышку с корпусом:
Конструктивно принимаем следующие значения:
толщина стенок и крышки: мм;
толщина нижнего пояса корпуса: мм;
болты фундаментальные с резьбой М20;
крепящих крышку к корпусу у подшипников с резьбой М18.
Расчет конической части редуктора.
По [1 табл. 3.3] принимаем для шестерни сталь 40Х улучшенную с твердостью HB 270; для колеса сталь 40Х улучшенную с твердостью HB 245.
) По [1 формула 3.9] вычислим допускаемы контактные напряжения:
) По[1 табл. 3.2] МПа;
При длительной эксплуатации коэффициент долговечности ;
Коэффициент безопасности примем .
Коэффициент ширины венца по отношению к внешнему конусному расстоянию принимаем: ( пот ГОСТ 12289-76).
) По [1 формула 3.29] внешний делительный диаметр колеса равен:
) Принимаем число зубьев шестерни .
Число зубьев колеса: .
) Внешний окружной модуль: мм.
) Углы делительных конусов:
) Внешнее конусное расстояние:
) Длина зуба: мм принимаем .
) Внешний делительный диаметр:
) Средний делительный диаметр шестерни:
) Внешние делительные диаметры шестерни и колеса (по вершинам зубьев):
) Средний окружной модуль: мм.
) Коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру: .
) Средняя окружная скорость колес: мс.
Назначаем 7ую степень точности.
) Коэффициент нагрузки:
) Проверка контактных напряжений [1 формула 3.27]:
) Силы в зацеплении:
Радиальная для шестерни равная радиальной для колеса: Н;
Осевая для шестерни равная радиальной для колеса: Н.
) Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:
- Коэффициент нагрузки.
- коэффициент формы зуба:
) Допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба: .
Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса так как полученное для него отношение меньше.
) Проверяем зуб колеса:
) Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:
Диаметр подшипника 40 мм диаметр вала под зубчатым колесом 55 мм.
)Длина посадочного участка: мм принимаем равное 50 мм.
)Диаметр ступицы: мм.
)Длина ступица: мм принимаем 54 мм.
)Толщина обода: мм принимаем 7 мм.
)Толщина диска: принимаем 20мм.
Проверка долговечности подшипников:
Из предыдущих расчетов имеем:
Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников (для серии 7206А):
Осевые нагрузки подшипников в нашем случае ; тогда
Рассмотрим левый подшипник:
(следует учитывать осевую нагрузку)
Эквивалентная нагрузка:
где - вращение внутреннего кольца подшипника
- для редукторов всех типов
- температурный коэффициент
Расчетная долговечность :
Рассчитаем правый подшипник:
(осевые нагрузки не учитываем);
- температурный коэффициент
Рассчитаем правый подшипник:
Расчетная долговечность ч:
Осевые составляющие нагрузки отсутствуют
( осевая нагрузка не учитывается).
Рассмотрим подшипник по более нагруженной опоре 6:
Проверка прочности шпоночных соединений.
Для передачи вращающих моментов применяем шпонки призматические со скругленными торцами (из ГОСТ 23360 - 78). Материал шпонок сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условия прочности:
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице:
при чугунной ступице:
Проверка прочности шпонки на ведущем валу:
Проверка прочности шпонок на промежуточном валу:
проверяем шпонку под коническим колесом:
- длина шпонки (при длине ступицы зубчатого колеса 50 мм);
-момент на промежуточном валу
Проверка прочности шпонок на ведомом валу:
- длина шпонки (при длине ступицы колеса 80 мм);
-момент на промежуточном валу
Проверяем шпонку выходного конца вала:
- длина шпонки (при длине конца вала 74 мм);
Условие выполнено для всех шпонок.
Уточненный расчет валов
Примем что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности n опасных сечений и сравнении их с требуемым (допускаемым) значением [n]. Прочность соблюдена при .
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Материал вала тот же что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом) т.е. сталь 45. термическая обработка - улучшение.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
Достаточно выбрать одно сечение с наименьшим коэффициентом запаса прочности а именно сечение в месте посадки подшипника ближайшего к шестерни.
В этом сечении действует максимальные изгибающие моменты МУ МХ и крутящий момент ТZ = TБ.
Изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Суммарный изгибающий момент:
Момент сопротивления сечения:
Амплитуда нормальных напряжений:
Коэффициент запаса прочности:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и средние напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Для обеспечения прочности коэффициент запаса прочности должен быть не менее :
Материал вала тот же что и для шестерни т.е. сталь 45 нормализованная.
В этом сечении возникает наибольший изгибающий момент; концентрации напряжений обусловлено наличием шпоночной канавки.
Результирующий изгибающий момент:
Момент сопротивления сечения нетто:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Общий коэффициент запаса прочности:
Концентрация напряжений вызвана напресовкой шестерни. Наибольшая концентрация напряжений совпадает с краем шестерни где .
Результирующий изгибающий момент в сечении В-В
Моменты сопротивления по сечениям брутто (шпонка не сходит до сечения):
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
Сечение А-А (шпоночная канавка).
Суммарный изгибающий момент А-А:
Момент сопротивления кручению:
Момент сопротивления изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательного напряжения:
Амплитуда нормального напряжения изгиба:
Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению:
Коэффициент запаса прочности по касательному напряжению:
Общий коэффициент запаса прочности по касательному напряжению:
Сечение В-В. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом
Осевой момент сопротивления:
где -коэффициент для валов с напрессованными деталями
Список используемой литературы:
Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов С.А. Чернавский Г.М. Ицкович К.Н. Боков и др. – М.: Машиностроение 1980. – 416 с.
Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов А.Е. Шейнблит – М.: Высшая школа 1991. – 213 с.
Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т.8-е издание переработанное и дополненное В.И. Анурьев - М.: Машиностроение 2001.
Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для техн. спец. вузов П.Ф. Дунаев О.П. Леликов – 7-е изд. испр. – М.: Высш. шк. 2001. – 447 с.

Вал.cdw

колесо коническое.cdw

Обозначение чертежа
сопряженного зубчатого колеса
Средний делительный диаметр
Гарантированный боковой
Предельное отклонение шага
постоянной хордызуба в
измерительном сечении
Средняя толщина зуба
по постоянной хорде в
Угол делительного конуса
Коэффициент изменения
расчетной толщины зуба
Коэффициент смещения
Внешний окружной модуль
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Допускается замена материала на сталь 40ХЛ ГОСТ 977-88
Неуказанные предельные отклонения размеров : диаметров

колесо цилиндрическое.cdw

Обозначение чертежа
сопряженного зубчатого колеса
Радиус развернутости
эвольвенты в начале
рабочего участка профиля
Допуск на погрешность
Допуск на колебание длины
Коэффициент смещения
Направление линии зуба
Колесо цилиндрическое
Сталь 45 ГОСТ1050-88

крышка.cdw

Неуказанные размеры радиусов: наружных не
внутренних не более 8 мм.