Проектирование двухступенчатого редуктора - Курсовая работа

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых и 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. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи: зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: тип передачи (зубчатые, червячные, зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые, и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические); относительному распределению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенности кинетической схемы (развернутая, соосная, с соразмерной ступенью). Эти редукторы отличаются простотой, но изза несимметричного расположения колес на валах, повышается концентрация нагрузки по длине зува, поэтому в этих редукторах следует принимать жесткие валы.Выполнение проекта следует начать с выбора двигателя по каталогу, для чего надо определить требуемую для привода мощность. Требуемую мощность электродвигателя определяют на основании исходных данных, заданной мощности на выходном валу Рвых, т.е. мощности необходимой для осуществления движений выходного вала и компенсации потерь в приводе.Для выбора типа передаточного механизма (редуктора), следует определить общее передаточное число: Uобщ=?дв/?ПБ, где ?дв=?nдв/30 - угловая скорость вращения вала двигателя; ?ПБ - угловая скорость вращения приводного барабана; Исходя из выше произведенных расчетов получаем: ?дв=? 970/30=101,5 рад/с В курсовой работе в качестве передаточных механизмов рассчитываются двухступенчатые редукторы. С точки зрения уменьшения габаритов и массы следует стремится к минимальным значениям их передаточных чисел (Uобщ).Цель данного этапа работы - нахождение оптимальных параметров редуктора (передаточного числа быстроходной ступени редуктора - Uб и передаточного числа тихоходной ступени редуктора - Ut). Так как передаточное число быстроходной ступени Uб находится в диапазоне 2:7 и Uб*Ut=18, устанавливаем Uб=3.При отсутствии цепной передачи угловую скорость вращения быстроходного вала принимают равной угловой скорости вращения вала двигателя: ?б=?дв=?nдв/30=3,14*970/30=101,5 рад/с.Вращающие моменты на валах определяются исходя из требуемой мощности электродвигателя: М1=Р1/?б=Ртр/?б=12,17*103/101,5=119,9Нмм

М2=М1*Uб=119,9*3=359,7 Нмм

М3=М2*Ut=359,7*6=2158,2 НммТак как в задании нет особых требований в относительности габаритов передачи, то выберем материалы со средними механическими характеристиками. Принимаем для шестерен сталь 45 улучшенную с твердостью НВ230, для колес сталь 45 улучшенную с твердостью НВ200.Обычно начинают расчет с тихоходной ступени, как с более нагруженной. Рассчитанное межосевое расстояние принимаем по стандарту из ближайшего меньшего значения по СТ СЭВ 229-75 (в мм): Ряд 1: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000. По СТ СЭВ 310-76 выбираем нормальный модуль из имеемого ряда: Ряд 1: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20. Число зубьев шестерни и колеса для прямозубых передач рассчитывается по формулам: Z3=2A?T/(Um 1)MNT=2*324/(6 1)*5=18,5 Основные размеры шестерни и колеса: Для прямозубых передач диаметр делительной окружности шестерни вычисляется по формуле: d3=Z3*MNT=5*18,5=92,5Рассчитанное межосевое расстояние принимаем по стандарту из ближайшего меньшего значения по СТ СЭВ 229-75 (в мм): Ряд 1: 40;50;63;80;100;125;160;200;250;315;400;500;630;800;1000. Для быстроходной ступени в целях увеличения плавности и бесшумности передачи нормальный модуль принимают несколько меньше, чем в тихоходной. По СТ СЭВ 310-76 выбираем нормальный модуль из имеемого ряда: Ряд 1: 1;1,5;2;2,5;3;4;5;6;8;10;12;16;20. Для моего варианта принимаю нормальный модуль MNБ = 2,75 мм. Предварительно принимаем угол наклона зубьев ?=10о и определяем число зубьев шестерни и колеса: Z1=2*А?Б*cos?/(UБ 1)* MNБ=2*224*0,98/(3 1)*2,75=39,91При проектировании валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебание. Примечание: в случае необходимости допускаются размеры: в интервале от 12 до 26 мм - кратные 0,5; в интервале от 26 до 30 - целые числа; в интервале от 50 до 120 - размер 115 и размеры, оканчивающиеся на 2 и 8; в интервале от 120 до 160 - кратные 5. При конструировании следует учесть, что для удобства монтажа узла вала или замены подшипников валы обычно выполняют ступенчатыми. Диаметр цапфы вала, округляется до ближайшего значения диаметра внутреннего кольца подшипника. Принимаем диаметр под шестерней dk3 =55 мм; такой же диаметр выполним под зубчатым колесом dk2 = 50.В редукторе шестерни, зубчатые и червячные колеса крепятся на валах с помощью шпонок, которые предназначены для соединения с валами зубчатых колес и для передачи крутящих моментов.

Содержание

Введение

1. Конструирование и расчет редуктора

1.1 Выбор привода для двигателя

1.2 Выбор передаточного числа

1.3 Разбивка передаточного числа по ступеням

1.4 Определение угловых скоростей вращения валов

1.5 Определение крутящих моментов, передаваемых валами

1.6 Расчет ступеней передаточного механизма на контактную прочность

1.7 Расчет тихоходной ступени

1.8 Расчет быстроходной ступени

1.9 Предварительный расчет валов и выбор подшипников

1.10 Подбор и проверочный расчет шпонок

1.11 Смазка и уплотнение подшипников

Заключение

Список использованной литературы