Курсовая работа (т): Розрахунок редуктора

Розрахунок редуктора

Зміст

Вступ

1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок привода

2. Розрахунок зубчатої передачі

3. Попередній розрахунок валів редуктора

4. Конструктивні розміри шестерні та колеса

5. Конструктивні розміри корпуса редуктора

6. Розрахунок кленопасової передачі

7. Перший етап компоновки редуктора

8. Перевірка підшипника на довговічність

9. Перевірка міцності шпонкових з’єднань

10.Поточнений розрахунок валів

11.Посадки деталей редуктора, шківа та підшипників

12.Вибір сорту мастила

13.Висновок

Список використаної літератури

Вступ

електродвигун привід редуктор підшипник

Редуктором називається механізм, який складається з зубчатих передач, або черв’ячних передач, виконаний в вигляді окремого агрегату і служить для передачі обертань від вала двигуна до вала робочої машини.

Призначення редуктора - пониження кутової швидкості і відповідно підвищення обертального моменту відомого вала по порівнянню з ведучим. Механізми для підвищення кутової швидкості, виконані в вигляді окремого агрегату, називають прискорювачами або мультиплікаторами.

Редуктори класифікують по наступним основним признакам: типу передачі (зубчаті, черв’ячні або зубчато-черв’ячні) число ступенів (одноступінчатих, двоступінчатих і т.д.) типу зубчатих коліс (циліндричні, конічні, конічно - циліндричні і т.д.), відносно розташуванню валів редуктора в просторі (горизонтальні, вертикальні) особливостям кінематичної схеми (розгорнута, соосна, з роздвоєною сходинкою).

Редуктор проектують, або для привода певної машини, або по заданому навантаженні і моменту на вихідному валу) і передаточному числу без вказівки конкретного призначення.

Другий випадок характерний для спеціалізованих заводів, на яких організовано серійне виробництво редукторів.

1. Вибір електродвигуна і кінематична схема привода

Кінематична схема привода

1.        Електродвигун

2.       Кленопасова передача

.         Редуктор конічний

.         Муфта

.         Транспортер

Визначення ККД привода

η = η₁ ·η₂·η = 0,97·0,95·0,99² = 0,93 кВт

η₁ = 0,97 - ККД конічної передачі

η₂ = 0,95 - ККД кленопасової передачі

η₃ = 0,99 - ККД витрат на тертя в опорах валів редуктора

Визначення потрібної потужності електродвигуна

_n =  =  = 4 кВт

Вибираємо серію типорозмір, потужність і частоту обертів електродвигуна

Приймаємо електродвигун асинхронний серії 4А, закритий, обдуваємий по ГОСТ 19523 - 81.

Потужність електродвигуна Р_дв=4 кВт

Частота обертання вала електродвигуна n_дв = 750 хв^-1.

Приймаємо типорозмір електродвигуна 132 S8

Ковзання S = 4.1 %

Номінальна частота обертання вала електродвигуна

n_дв = n_дв (1-)=750(1-)=719,25 хв^-1.

Визначаємо передаточне число приводу

_пр = ==7,2

Назначаємо передаточне число конічної передачі U_р = 3,15

Визначаємо передаточне число клинопасової передачі U_п= 2,3

Визначаємо частоту обертання валів приводу

Частота обертання вала електродвигуна n_дв = 719,25 хв^-1

Частота обертання ведучого шківа пасової передачі n_п1= n_дв= 719,25 хв^-1

Частота обертання веденого шківа пасової передачі

_п2 = ==312,7 хв^-1

Частота обертання ведучого валу редуктора n₁= n_n2=312,7 хв^-1

Частота обертання веденого валу редуктора

n₂= =99.3 хв^-1

Визначаємо похибку частоти обертання вихідного вала редуктора редуктора

·100% = ·100% = 0.7%

Визначаємо кутову швидкість валів привода

Кутова швидкість вала електродвигуна

ω_дв = = =75,3 с^-1

Кутова швидкість ведучого вала редуктора ω_п1 = ω_дв = 75,3 с^-1

Кутова швидкість веденого вала редуктора

ω_п2 =  =  = 32,7 с^-1

Обертаючі моменти валів редуктора

Обертаючий момент веденого валу редуктора

Т₂ =  =  = 346,2·10³ Н·мм

Обертальний момент ведучого вала редуктора

Т₁ =  =  =109,8·10³ Н·мм

Таблиця 1

2. Розрахунок зубчатої передачі

Обираємо матеріал шестерні та колеса

Приймаємо для шестерні Сталь 40Х покращену з твердістю

НВ 270; для колеса сталь 40Х покращену з твердістю НВ 245

Розраховуємо контактне напруження

485 МПа

Приймаємо для колеса σ_Hlimb=2HB+70=2·245+70=560 МПа

Приймаємо для довгочасної експлуатації коефіцієнт довговічності K_Hl=1

Приймаємо коефіцієнт безпеки [S_H]=1,15

Приймаємо коефіцієнт при консольному розташуванні шестерні K_HB=1,35

Приймаємо коефіцієнти ширини вінця по відношенню до зовнішньої конусної відстані ψ_bRe=0,285 по ГОСТ 12289-76

Зовнішній дільний діаметр колеса

= =306,9мм

Приймаємо по ГОСТ 12289-76 найближче стандартне значення d_e2=315 мм

Приймаємо число зуб’їв шестерні z₁=25

Розраховуємо число зуб’їв колеса

z₂=z₁·u=25·3,15=78,75

Приймаємо z₂=79, тоді

3.16

Визначаємо похибку передаточного числа зубчатої передачі

Зовнішній окружний модуль

Уточнюємо значення модулю

Визначаємо похибку окружного модуля

Кут дільних конусів

Зовнішня конусна відстань R_e та довжина зубу b

 мм

 мм

Приймаємо ширину зуба b=48 мм

Зовнішній дільний діаметр шестерні

мм

Середній дільний діаметр шестерні

мм

Зовнішні діаметри шестерні та колеса

мм

 мм

Середній окружний модуль

 мм

Коефіцієнт ширини шестерні по середньому діаметру

Середня окружна швидкість колес

Визначаємо коефіцієнт навантаження

Призначаємо коефіцієнт розподілення навантаження по ширині зуба

При  та твердості НВ<350, =1,23

Призначаємо коефіцієнт розподілення навантаження між прямими зубами =1

Призначаємо коефіцієнт динамічного навантаження в заціплені

Для прямозубих колес при

Перевіряємо контактне напруження

Визначаємо сили в заціплені

Окружна

Осьова для колеса та радіальна для шестерні

Осьова для шестерні та радіальна для колеса

Перевіряємо зуб’я на витривалість по напругам згину по зубу деталі з меншим допустимим запасом міцності

Коефіцієнт навантаження

Приймаємо коефіцієнт розташування колес

Приймаємо коефіцієнт точності

Обираємо коефіцієнт форми зуба

Для шестерні

Приймаємо

Для колеса

Приймаємо

Допустиме навантаження зубців

Для шестерні:

Для колеса:

Приймаємо

Для шестерні:

Для колеса:

Приймаємо коефіцієнт запасу міцності

=1,75 - коефіцієнт безпеки

=1 - коефіцієнт запасу міцності

Визначаємо відношення допустимих навантажень до коефіцієнту форми зуба

Для шестерні :

Для колеса: :

Для перевірки зубу на міцність обираємо колесо

. Попередній розрахунок валів редуктора

Ведучий вал

Діаметр вихідного кінця ведучого валу

Приймаємо допускаєму напругу , що враховує вплив вигину валу від натягу пасу

 мм

Приймаємо 32 мм

Приймаємо діаметр валу під підшипником  мм

Шестерню виконуємо як одне ціле з валом

Ведений вал

Приймаємо допустиму напругу 25 МПа

Діаметр вихідного кінця валу під підшипником

 41,06 мм