Конструирование одноступенчатого цилиндрического редуктора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Курсовая работа
на тему: Конструирование одноступенчатого цилиндрического редуктора
Содержание
1. Задание
. Кинематическая схема привода
. Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт привода
. Расчёт зубчатых передач редуктора
4.1 Выбор материалов зубчатых колёс и термической обработки
.2 Допускаемые напряжения
.2.1 Контактные напряжения
.2.2 Напряжение изгиба
.3
.3.1
.3.1.1 Межосевое расстояние из условия контактной прочности
.3.1.2 Модуль зацепления, мм
.3.1.3 Числа зубьев
.3.1.4 Фактическое передаточное число
.3.1.5 Геометрические параметры зацепления
.4
.4.1 Проверочный расчет
.4.1.1 Окружная скорость, м/с
.4.1.2 Фактическая величина коэффициента расчетной нагрузки
.4.1.3 Силы, действующие в зацеплении
.4.1.4 Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба
5. Проектный расчёт валов на прочность
5.1 Материал валов
.2 Допускаемые напряжения
.3 Геометрические параметры
.3.1 Ведущий вал
.3.2 Ведомый вал
6. Конструктивные расчёты зубчатых колёс
. Размеры элементов корпуса и крышки редуктора. Эскизная компоновка
. Подбор и проверка прочности шпонок
8.1 Ведущий вал
.1.1 Шпонка на выходном конце
.1.2 Шпонка под шестерней
.3 Ведомый вал
.3.1 Шпонка на выходном конце
.3.2 Шпонка под колесом
9. Подбор подшипников качения
9.1 Ведущий вал
.2 Ведомый вал
10. Уточнённый расчёт валов на выносливость
10.1 Ведущий вал
.1.1 Данные для расчета
11. Посадки зубчатых колес и подшипников
. Система смазки редуктора
. Выбор муфты и проверка её деталей на прочность
14. Библиографический
1. Задание
Вариант 42.
Тема проекта:
Рассчитать и спроектировать привод с одноступенчатым цилиндрическим прямозубым редуктором по следующим данным:
мощность на ведомом валу Р2 = 4,2 кВт;
частота вращения ведомого вала n2 = 680 мин -1;
срок службы Lh = 28000 ч.
Руководитель проекта Белуха В. Ф.
2. Кинематическая схема привода
Рис. 1 1-электродвигатель; 2-муфта; 3-редуктор.
3. Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт привода
Требуемая мощность электродвигателя [1, с.89], кВт
,
где - общий КПД редуктора [1, с.89].
Здесь [6, с.96] - КПД одной закрытой цилиндрической зубчатой пары;
[6, с.96] - КПД одной пары подшипников качения.
По этой величине с учётом возможности одноступенчатого зубчатого редуктора (U = 1 5) из табл. [5,с.93] Принимаем электродвигатель 4АМ112М4УЗ мощностью 5,5 кВт, частотой вращения вала n1=1445 об/мин.
Передаточное число редуктора определяется отношением номинальной частоты вращения электродвигателя n1 к частоте вращения ведомого вала при номинальной нагрузке:
Передаточное число одноступенчатого редуктора принимаем согласно ГОСТ 21426 - 75 (табл. 1.4), Up =2,24 .
Угловая скорость каждого из валов редуктора, с-1:
4. Расчёт зубчатых передач
4.1 Выбор материалов зубчатых колёс и термической обработки
Принимаем материал колеса сталь 40 - улучшенная, для шестерни сталь 40Х - улучшенная, по табл.2.1 определяем:
Для колеса - НВ=200; ?в=700 МПа; ?т=400 МПа; ?-1=300 МПа;
Для шестерни - НВ=250; ?в=790 МПа; ?т=640 МПа; ?-1=375 МПа;
.2 Допускаемые напряжения
.2.1 Контактные напряжения
[9,с8],МПа
Расчет на контактную прочность ведется по зубьям колеса, как менее прочным (твердым)[9,с.8], МПа.
(4.1)
где - предел контактной выносливости при пульсирующем цикле напряжений;
SH - коэффициент безопасности;
KHL - коэффициент долговечности в расчёте на контактную прочность.
Для улучшенных материалов принимают:
?H0= 2НВ + 70=2200+70=470, (2.2)
где НВ - твердость колеса в единицах Бринелля, SH = 1,1- коэффициент безопасности;
Коэффициент долговечности
(2.3)
где NHO =107 - базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости; N- число циклов перемены напряжений за весь срок службы.
N=60 Lh ni = 6028000680=1,14109 (2.4)
где Lh,- срок работы передачи (ресурс), ч, т.к. N>NH0 принимаем KHL = 1.
, (МПа)
4.2.2 Напряжение изгиба
[9, с.9], MПа
Допускаемые напряжения изгиба определяются для шестерни и для колеса:
, (МПа) (2.5)
где ?F0i, - предел выносливости материала при пульсирующем (отнулевом) цикле напряжений при изгибе, МПа;
?F0= 1,8 HB, (2.6)
КFL - коэффициент долговечности; KFC - коэффициент реверсивности, учитывающий характер изменения напряжений, для нереверсивных передач КFC =1, для реверсивных передач KFC = 0,75; SF = 1,75 - коэффициент безопасности.
(2.7)
где NF0= 5 106 - базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости.
Примем, что привод реверсивный - KFC = 0,75.
Рассчитаем допускаемые напряжения на изгиб для шестерни:
?F01= 1,8 HB=1,8250=450,
, (МПа)
Рассчитаем допускаемые напряжения на изгиб для колеса:
?F02= 1,8 HB=1,8200=360,
, (МПа)
4.3
.3.1
.3.1.1 Межосевое расстояние из условия контактной прочности
[9, с.10], мм
Межосевое расстояние определяют из условия контак