Определение понятия и назначения редуктора. Выбор электродвигателя и кинематический расчет устройства. Расчет зубчатых колес. Конструирование валов редуктора, шестерни, колеса и корпуса. Проверка долговечности подшипников, прочности шпоночных соединений.
Аннотация к работе
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора). Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).Наибольшее распространение в промышленности получили трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели просты в конструкции и обслуживании, надежны в эксплуатации, имеют небольшую стоимость. Расчет привода начинают с определения общего КПД кинематической схемы, общего передаточного числа и выбора электродвигателя. Коэффициент, учитывающий потери на трение, в паре подшипников качения вала ?2=0.99. 390) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 4А132S4Y3, асинхронный, серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения nc, с мощностью , и скольжением S%.По таблице 3.3 принимаем материалы со средними механическими характеристиками, для шестерни сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 270; для колеса - сталь 40X улучшенную с твердостью НВ 245.По табл.3.2 принимаем для шестерни и колеса пределы контактной выносливости: ?HLIMB = 2?HB 70=2?245 70=560МПА; Примем коэффициент безопасности [SH] = 1,15, тогда Допускаемые контактные напряжения (по формуле (3.9)): [?H] = где ?HLIMB - предел контактной выносливости при базовом числе циклов. Коэффициент KHB при консольном расположении шестерни примем равным KH?=1,35 (1,табл. Принимаем по ГОСТ 12289-76 ближайшее стандартное значение de2=200 мм (1,стр. Число зубьев шестерни из интервала 18-32 примем z1=25.39) при ?bd=0,451 консольном расположении колес и твердости HB<350 коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба, KH?=1,2. Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между прямыми зубьями, KH?=1,0 (таблица 3.4).Силы в зацеплении: окружная силаЗдесь =0,85 - опытный коэффициент, учитывающий понижение нагрузочной способности конической прямозубой передачи по сравнению с цилиндрической. KF?=1,11 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба, берется из таблицы 3.7 при ?bd=0,451 консольном расположении шестерни, валах на роликовых подшипников и твердости HB<350. KF?=1,45-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки в зацеплении для прямозубых колес берется по таблице 3.8 при твердости HB<350, скорости ?=5.0 м/с и седьмой степени точности. Итак, YF-коэффициент формы зуба выбираем в зависимости от эквивалентных чисел зубьев: для шестерни Допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба: Предел выносливости при изгибе по таблице 3.9 для стали 40Х улучшенной при твердости НВ <350Допускаемое контактное напряжение под действием максимальной нагрузки для стальных колес с улучшениемУсловие прочности выполнено.Крутящие моменты в поперечных сечениях валов: Ведущего вала: Tk1=T1=49,23 Н•м; Выбираем манжету резиновую армированную (по ГОСТ 8752-79), (стр. Выбираем диаметр вала под подшипник (по ГОСТ 333-79). Выбираем роликоподшипники конические однорядные легкой серии 7208 (по ГОСТ 333-79), (1, стр. Для крепления подшипника на валу используем кольцо пружинное, упорное и круглую гайку шлицевую (по ГОСТ 11871-80), (стр.Шестерня: сравнительно не большие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют не выделять ступицу. Длина посадочного участка вала (назовем его по аналогии lct) ; примем lct1=31 мм. Колесо: коническое зубчатое колесо кованое (таблица 10.1 стр.болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника: d2 = (0,7 0,75)?d1 = 12,6 13,5 мм; принимаем болты с резьбой М12; болтов, соединяющих крышку с корпусом: d3 = (0,5 0,6)?d1 = 9 10,8 мм; Выбираем способ смазывания: зацепление зубчатой пары - окунанием зубчатого колеса в масло; для подшипников пластичный смазочный материал. Наносим габариты подшипников ведущего вала, наметив предварительно внутреннюю стенку корпуса на расстоянии х1 = 10 мм от торца шестерни и отложив зазор между стенкой корпуса и торцом подшипника у1= 15 мм (для размещения мазе удерживающего кольца).Реакции опор (левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу ), обозначим инде
План
Содержание
Введение
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
2. Расчет зубчатых колес редуктора
2.1 Проектировочный расчет
2.2 Проверочный расчет на контактную выносливость
2.3 Силы зацепления
2.4 Проверочный расчет на выносливость зубьев по напряжениям изгиба
2.5 Проверочный расчет на контактную статическую прочность при пиковой нагрузке
2.6 Проверочный расчет на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке
3. Предварительный расчет валов редуктора
4. Конструктивные размеры шестерни и колеса
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
6. Первый этап компоновки редуктора
7. Проверка долговечности подшипников
8. Второй этап компоновки редуктора
9. Проверка прочности шпоночных соединений
10. Уточненный расчет валов
11. Вычерчивание редуктора
12. Посадки зубчатого колеса и подшипников
13. Выбор сорта масла
14. Сборка редуктора
Список литературы
Введение
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с 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 колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).
В настоящем задании мы рассмотрим проектирование горизонтального конического редуктора с техническими характеристиками и параметрами работы: 1. Мощность на тихоходном валу - Рт КВТ = Рт=7КВТ.