Ведучий вал.

РЕДУКТОР

ЦИЛІНДРИЧНИЙ ШЕВРОННИЙ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

До курсового проекту

з дисципліни: «Технічна механіка»

КП.ДМ.0302.42.00.000.ПЗ

Керівник проекту ___________ Андрійчук І.І.

Виконала студентка групи Т-338 ___________ Михальчук О.О.

Курсовий проект прийнятий з оцінкою „_________”

Дата здачі „_____” _________________

Зміст

Вступ.......................................................................................................

Завдання.................................................................................................

1. Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок передачі.........

2. Розрахунок закритої шевронної передачі...........................................

3. Попередній розрахунок валів редуктора...........................................

4. Конструктивні розміри шестерні та колеса...................................

5. Конструктивні розміри корпуса та кришки редуктора................

6. Перший етап ескізного компонування...............................................

7. Вибір підшипників кочення................................................................

8. Уточнений розрахунок веденого валу..............................................

9. Другий етап ескізного компонування...............................................

10. Підбір і перевірочний розрахунок муфти.........................................

11. Підбір шпонок і перевірочний розрахунок шпонкових з’єднань.....

12.Вибір мастила зубчастого зачеплення і підшипників.....................

13.Порядок збирання редуктора............................................................

Використана література..................................................................

ЗАВДАННЯ

Вступ

Машинобудуванню належить провідна роль серед інших галузей народного господарства, так як основні виробничі процеси виконують машини. Тому технічний і технологічний розвиток всіх галузей народного господарства в значній мірі залежить від рівня розвитку машинобудування. Завдяки машинобудуванню здійснюється комплексна механізація і автоматизація виробничих процесів в промисловості, будуванні, сільському господарстві та транспорті.

Перед машинобудуванням було поставлено завдання значного підвищення експлуатаційних і якісних показників виробу. Одним із головних напрямків вирішення цього завдання є удосконалення конструкторської підготовки спеціалістів.

Завданням курсового проекту є розрахунок шевронного редуктора.

Редуктором називається пристрій, який слугує для пониження кутової швидкості і підвищення обертального моменту в приводах від електродвигуна до робочої машини. На відмінну від циліндричних косозубих редукторів, які мають підвищену нерівномірність навантаження по довжині зубців, шевронні колеса використовують для покращення умов праці.

1. ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА ТА КІНЕМАТИЧНИЙ

РОЗРАХУНОК ПЕРЕДАЧІ.

1.1. Визначаємо загальний механічний ККД приводу:

де η₁ – ККД муфти;

η₂ – ККД редуктора;

η₃ – ККД пар підшипників;

η₄ – ККД ланцюгової передачі.

η₁=0,98; η₂ =0,99; η₃=0,97; η₄=0,94;

P₃ n₃

Рис. 1. Кінематична схема приводу.

1.2. Визначаємо потужність двигуна:

;

кВт.

1.3. Попереднє призначення передаточних чисел ступенів передачі.

За таблицею 1.2. [1] приймаємо для циліндричної шевронної передачі ; для ланцюгової передачі .

1.4. Загальне передаточне число:

;

.

1.5. Орієнтоване значення частоти обертання валу електродвигуна:

;

хв.^-1

1.6. Вибір електродвигуна.

За таблицею 18.36 [1] приймаємо електродвигун типу 4A112МА8, у якого Р_дв=2,2кВт; n_дв=700 хв^-1.

1.7. Визначаємо загальне передаточне число:

;

.

1.8. Розбиваємо передаточні числа по окремим передачам.

За ГОСТом 21426-75 приймаємо для зубчастої (шевронної) передачі

, тоді для ланцюгової передачі:

;

.

1.9. Визначаємо частоту обертання валів приводу:

хв^-1;

хв^-1;

хв^-.¹

Розходження із заданим значенням складає:

.

1.10. Визначаємо потужності на валах приводу:

Р₁=2,17 кВт;

;

кВт;

Р₃=1,8 кВт.

1.11. Визначаємо обертальні моменти:

; Нм;

; Нм;

; Нм.

2. РОЗРАХУНОК ЗАКРИТОЇ ШЕВРОННОЇ

ПЕРЕДАЧІ.

2.1. Вибір матеріалу і призначення термообробки.

Враховуючи, що редуктор загального призначення і немає ніяких до-даткових вимог до його виготовлення та експлуатації, приймаємо для шестерні та колеса якісну сталь 45 ГОСТ 1050-88, термообробка поліпшення; колесо з твердістю НВ 200, границя міцності σ_в=750 МПа; шестерня з твердістю НВ 230, границя міцності σ_в=750 МПа.

2.2. Визначення допустимих контактних напруг:

;

де - границя контактної витривалості при базовому числі циклів навантаження.

Для вуглецевих сталей з твердістю поверхонь менше НВ 350 і терміч-ною обробкою поліпшення визначається за формулою:

;

- коефіцієнт довговічності при довготривалій експлуатації. Приймаємо =1.

[S_H] – коефіцієнт безпеки;

[S_H]=1,1 – при гартуванні.

Для шестерні:

МПа;

Для колеса:

МПа.

Розрахункова контактна напруга визначається за формулою:

;

тоді:

МПа.

Потрібна умова виконана.

2.3. Визначення допустимих напруг згину:

;

де: - границя згинальної витривалості при базовому числі циклів навантажень.

Для вуглецевої сталі поліпшеної до твердості НВ<350; ≤1,8 НВ.

Для колеса: =1,8·200=360 МПа;

Для шестерні: =1,8·230=414 МПа.

- коефіцієнт безпеки:

;

де - коефіцієнт, який враховує нестабільність властивостей матеріалу;

=1,75 для покращеної вуглецевої сталі;

- коефіцієнт, який враховує спосіб отримання коліс;

=1 – для поковок.

Тоді:

.

Допустимі напруги:

для шестерні: МПа;

для колеса: МПа.

2.4. Визначаємо міжосьову відстань передачі за формудою:

;

Для шевронних коліс К_а=43,

- коефіцієнт ширини вінця колеса по міжосьовій відстані. Для шевронних коліс =0,63.

Із попередніх розрахунків:

u₁=4; T₂=110,23 Нм; [ =409МПа;

мм.

Приймаємо за ГОСТ 2188-66 =90м м.

2.5. Нормальний модуль зачеплення приймаємо із співвідношення:

;

мм.

Приймаємо за ГОСТ 9563-60 =1,5 мм.

2.6. Орієнтовне значення кута нахилу передачі.

Приймаємо із рекомендованого b =30°.

2.7. Визначаємо числа зубів коліс:

Для шестерні:

z₁ = 2a_W • cosb / () • m_n = 2 • 90 • 0,866 / (4 + 1) • 1,5 = 20,8;

Приймаємо z₁ = 21.

Для колеса:

z₂ = z₁ • = 21 • 4 =84;

Уточнюємо значення кута нахилу зубів коліс:

;

кут нахилу b = 28,96°.

2.8. Основні розміри шестерні і колеса:

Діаметри ділильних кіл:

мм;

мм;

Перевірка:

мм;

Діаметр вершин зубів:

мм;

мм;

Діаметр западин зубів:

мм;

мм.

Ширина колеса:

мм.

Приймаємо b₂=60 мм.

Ширина шестерні:

мм.

2.9. Визначаємо колову швидкість коліс і призначаємо ступінь точності передачі:

м/с.

При такій швидкості для шевронних коліс приймаємо 8 – му степінь точності.

2.10. Визначаємо коефіцієнт навантаження:

;

де - коефіцієнт нерівномірного розподілення навантаження при довжині зуба.

Коефіцієнт ширини коліс по ділильному діаметру шестерні:

;

За табл. 3.5 [4] приймаємо =1,11;

- коефіцієнт нерівномірності розподілення навантаження між зубами. За табл.. 3.4. [4] приймаємо =1,1;

- коефіцієнт динамічності.

При v=2,1 м/с по табл. 3.6. [5] приймаємо =1,02.

Тоді:

.

2.11. Перевіряємо міцність по контактних напругах:

;

T₂=110,23 Нм; k=1,25; U₁=4; b₂=60; =90 мм.

МПа;

Передача недовантажена:

;

що допустимо.

2.12. Визначаємо сили, що діють в зачепленні:

Колова:

Н;

Радіальна:

Н.

Рис.2. Схема в зачепленні циліндричних шевронних коліс.

2.13. Перевіряємо міцність зубів колеса на згинальну витривалість:

;

де - коефіцієнт навантаження, визначається за формулою:

K_F=K_Fa K_Fv.

За табл. 3.7. [5] при твердості НВ<350 і симетричному розташуванні коліс відносно опор k_F =1.25. За табл. 3.8. [5] k_Fv=1,1.

Тоді:

=1,25·1,1=1,375;

- коефіцієнт, що враховує форму зуба, залежить від еквівалентного числа зубів z_v :

у шестерні:

;

у колеса:

;

тоді =3,85; =3,60 с. 42[5];

Знаходимо відношення .

Для шестерні:

236,57/3,85=61,45 МПа.

Для колеса:

205,71/3,60=57,14МПа.

Далі розрахунок ведемо для зубів колеса, для якого знайдене відношення менше.

Визначаємо - коефіцієнт, що враховує кут нахилу зубів.

;

k_Fa=0,92 для 8-мої степені точності.

Тоді:

.

Умова міцності виконана.

3. ПОПЕРЕДНІЙ РОЗРАХУНОК ВАЛІВ РЕДУКТОРА.

Ведучий вал.

Діаметр вихідного кінця валу:

мм.

Цей вал з’єднуємо з валом електродвигуна за допомогою муфти. Вибираємо МУВП по ГОСТ 21424-75 з діаметром посадочних ділянок під d_в1=25 мм із розточкою під вал електродвигуна d_дв=32мм. Приймаємо діаметр валу під підшипники d_п1=30 мм.

---

Дата добавления: 2015-07-26