Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2013 в 13:58, курсовая работа
Редуктором називають механізм, що складається з зубчастих або черв'ячних передач, виконаний у вигляді окремого агрегату і служить для передачі обертання від валу двигуна до валу робочої машини. Кінематична схема приводу може включати, крім редуктора, відкриті зубчасті передачі, ланцюгові або ремінні передачі.
1. Вступ.
2. Кінематична схема і вихідні данні
3. Кінематичний розрахунок і вибір електродвигуна
4. Механічні властивості матеріалів та розрахунок допустимих навантажень
5. Розрахунок циліндричної зубчатої передачі та визначення її основних розмірів
6. Приблизний розрахунок валів
6.1 Приблизний розрахунок ведучого вала
6.2 Приблизний розрахунок веденого вала
7. Вибір типової конструкції редуктора та його ескізна компоновка
7.1 Конструктивні розміри шестерні та колеса
7.2 Конструктивні розміри корпуса редуктора
7.3 Перший етап компоновки редуктора
8. Розрахункові схеми валів, епюри моментів згину та кручення
8.1 Розрахункова схема ведучого вала
8.2 Розрахункова схема веденого вала
9. Підбір підшипників
9.1 Підшипники ведучого вала
9.2 Підшипники веденого вала
10. Уточнений розрахунок валів
11. Підбір та перевірочний розрахунок шпонок
12. Вибір посадок зубчатих коліс, підшипників, кришок та муфт
13. Вибір матеріалів для змащування та опис системи мащення зачеплення та підшипників
14. Опис складання редуктора
15. Література
КНβ - коефіцієнт навантаження по [1], стор. 39, таблиці 3.5 при ψbd = 0,49, НВ ≤ 350 та несеметричному розташуванні коліс, оскільки враховується навантаження від клиноремінної
передачі ведучого валу, приймаємо КНβ =1,05.
Перевірка контактних напружень ([1], стор. 31):
Умова контактної міцності зубців виконується.
Сили, діючі в зачепленні:
окружна ([1], стор. 158)
радіальна ([1], стор. 158)
де α = 20 ° - кут зачеплення.
Перевірка зубців на витривалість по напруженням згину ([1], стор. 46):
де YF - коефіцієнт, який враховує форму зуба та залежить від еквівалентного числа z ([1], стор.32), приймаємо , ;
KF - коефіцієнт навантаження.
Коефіцієнт навантаження ([1], стор. 42):
де KFβ - коефіцієнт нерівномірності розподілення навантаження по довжині зуба, по [1], стор. 43, таблиці 3.7 при ψbd = 0,49, НВ ≤ 350 та несиметричному розташуванні коліс для врахування навантаження від пасової передачі, приймаємо KFβ = 1,095;
KFν - коефіцієнт динамічності, по [1], стор. 43, таблиці 3.8, приймаємо KFν = 1,25.
Перевірку на згин проводимо для того зубчатого колеса, для якого відношення менше.
Відношення:
для шестерні
для колеса
Для колеса відношення менше. Тому перевірку зубів на згинання проведемо для колеса.
Умова міцності зубів на згинання виконується.
6. Приблизний розрахунок валів.
Приблизний розрахунок проводимо на кручення по зниженим допустимим напруженням.
6.1 Приблизний розрахунок ведучого вала.
Діаметр вихідного кінця вала при допустимому напруженні [τk] = 25 МПа, розраховуємо за формулою ([1], стор. 161):
де n - номер валу.
Приймаємо діаметр вихідного кінця валу мм, округливши до найближчого більшого значення з стандартного ряду. На вихідний кінець валу насаджуємо шків клиноремінної передачі. Довжина вихідного кінця валу вираховуємо по формулі ([1], стор. 129):
Приймаємо: мм.
Приймаємо діаметр вала під підшипниками 35 мм.
Так як шестерня великого діаметра порівняно з необхідним діаметром вала, то виконуємо її насадною. приймаємо діаметр вала під шестернею мм. Діаметр буртика біля шестерні приймаємо конструктивно мм.
Рисунок 6.1.1 - Конструкція ведучого валу
6.2 Приблизний розрахунок веденого вала.
Діаметр вихідного кінця вала при допустимому напруженні [τk] = 17,5 МПа, розраховуємо за формулою (6.1.1):
Так як вал з’єднується з напівмуфтою, то приймаємо діаметр вала з врахування встановлення пружної втулково-пальцевої муфти МПВП, яка передає момент до 500 Н∙м [1], стор. 277, таблиця 11.5 мм, вибираємо таке значення оскільки діаметр 42 є не рекомендованим.
Довжина вихідного кінця вала для можливості встановлення напівмуфти мм.
Приймаємо діаметр вала під підшипниками 50 мм.
Діаметр вала під зубчатим колесом мм. Діаметр буртика біля зубчатого колеса, приймаємо конструктивно мм.
Рисунок 6.2.1 - Конструкція веденого вала
Діаметри інших ділянок валів назначаємо виходячи з конструктивних міркувань при компонуванні редуктора.
7. Вибір типової конструкції редуктора та його ескізна компоновка.
7.1 Конструктивні розміри шестерні та колеса.
Всі геометричні співвідношення приймаємо по [1], стор. 233, таблиці 10.1. Крутний момент передається за допомогою шпонкового з’єднання.
Шестерню та колесо виконуємо насадними. Ділильний діаметр шестерні d1 = 102,5 мм. Діаметр вершин зубів шестерні мм. Ширина шестерні b1 = 50 мм.
Шестерня виконується кованою.
Діаметр ступиці:
де п - індекс ділянки на яку насаджене зубчате колесо.
Приймаємо dcт = 65 мм.
Довжина ступиці:
де п - індекс ділянки на яку насаджене зубчате колесо.
Приймаємо lст = 50 мм.
Товщина обода:
Приймаємо δ0 = 10 мм.
Товщина диска:
де п - індекс зубчатого колеса
Оскільки шестерня невелика то в ній отвори не виконуються.
Фаски:
Приймаємо n = 1 мм.
Зубчате колесо виконується кованим.
Ділильний діаметр колеса d2 = 257,5 мм. Діаметр вершин зубів колеса мм. Ширина колеса b2 = 45 мм.
Діаметр ступиці по формулі 7.1.1:
Приймаємо dcт = 90 мм.
Довжина ступиці по формулі 7.1.2:
Приймаємо lст = 66 мм.
Товщина диска по формулі 7.1.4:
Діаметр розташування отворів в ободі:
де D0 - внутрішній діаметр ободу.
Приймаємо мм.
Діаметр отворів:
Приймаємо d0 = 40 мм.
7.2 Конструктивні розміри корпуса редуктора.
Всі співвідношення розмірів приєднуваних деталей та товщини корпуса та кришок розраховуємо згідно [1], стор. 241, таблиці 10.2.
Товщина стінок корпуса та кришки:
Приймаємо δ = 8 мм.
Приймаємо δ = 8 мм.
Товщина фланців поясів корпуса та кришки:
верхнього поясу корпуса та поясу кришки
нижнього поясу корпуса
Приймаємо р = 20 мм.
Діаметр болтів:
фундаментальних
Приймаємо болти з різзю М20.
які кріплять кришку корпуса біля підшипників
Приймаємо болти з різзю М16.
які кріплять кришку до корпуса
Приймаємо болти з різзю М12.
По [1], стор. 242, таблиці 10.3 ширина виступу корпуса для встановлення болтів М16 - К2 =
= 39 мм. Відстань від зовнішньої
стінки редуктора до осей
Ширина виступу корпуса для встановлення болтів М20 - К1 = 48 мм. Відстань від зовнішньої стінки редуктора до осей болтів - c1 = 25 мм.
ширина виступу корпуса для встановлення болтів М12 - К3 = 33 мм. Відстань від зовнішньої стінки редуктора до осей болтів - c3 = 18 мм.
7.3 Перший етап компоновки редуктора.
На першому етапі компонування наближено визначаємо положення зубчатих коліс, веденого шківа клиноремінної передачі та напівмуфти на вихідному кінці тихохідного вала редуктора відносно опор - підшипників кочення. Це необхідно для розрахунку опорних реакцій та підбору підшипників.