Расчет характеристик редуктора, косозубой зубчатой передачи, шпоночных соединений. Проверка шпонок на смятие и срез. Выбор и расчет муфт. Определение допускаемого контактного напряжения, межосевого расстояния. Конструирование узлов и деталей редуктора.
Аннотация к работе
Число оборотов колеса: Мощность на шестерне: Р 1 = Р потр. Крутящий момент на шестерни: Крутящий момент на колесе: Рисунок 2 - ЭлектродвигательРекомендуется выбирать для шестерни колеса одинаковую марку стали с различной термической обработкой, но учитывая, что шестерня и колесо имеют разные размеры разрешается выбирать одну марку материала с одинаковой термической обработкой, при этом изза различия в массе зубчатых колес меньшая - шестерня будет иметь скорость закалки (охлаждения) выше, а значит и выше механические свойства. Для редукторов общего назначения твердость материала зубчатых колес выбирается НВ ? 350, эта твердость обеспечивает прирабатываемость зубьев. Выбираем сталь 40Х с одинаковой термической обработкой, например улучшение (закалка высокий отпуск). s В - предел прочности; Допускаемое контактное напряжение при длительной работе: s 0Н - предел выносливости поверхностных слоев зубьев, зависит от твердости, термообработки и материала. если N E > N 0, значит, деталь работает в зоне горизонтального участка кривой усталости, т.е. принимаем, что нагрузка постоянна, поэтому: Для косозубой передачи имеющей разные твердости шестерни колеса: 2.3 Определяем межосевое расстояниеВыбираем подшипник шариковый радиальный однорядный ГОСТ 8338-75: Подшипники в диапазоне внутренних диаметров 3…10 мм стандартизованы через 1 мм, до 20 мм - через 2…3 мм, до 110 мм - через 5 мм, до 200 мм - через10 мм, до 500 мм через 20 мм и.т.д. Поэтому диаметр d2, т.е. вала под подшипником округляется до стандартного размера внутреннего диаметра подшипника. Длина ? П.М вала зависит от муфты, по d1= 42 (мм) выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую (МУВП) ГОСТ 21424-75; D = 140 (мм); L = 165 (мм); Определение числовых значений сил, действующих в зацеплении: В зацеплении действуют окружная сила Ft, радиальная сила Fr, и осевая сила Fa. Wи.нетто - момент сопротивления изгибу сечения, ослабленного шпоночной канавкой, Wk.нетто - момент сопротивления кручению сечения, ослабленного шпоночной канавкой. d3 = 50 мм: Коэффициенты запаса прочности ?-1, ?-1 - пределы выносливости при изгибе и кручении для симметричного цикла напряжений, к? и к? - коэффициенты концентрации нагрузки для нормальных и касательных напряжений, ? ? и ? ? - масштабный фактор ? - коэффициент учитывающий шероховатость поверхности, ??, ?? - коэффициенты, учитывающие соотношение между пределами выносливости при симметричном и пульсирующем циклами напряжений. ?-1 = 250 (МПА); ?-1 = 140 (МПА); к ? = 1,89; к ? = 1,74; ? ? = 0,85;Выбранные ранее шпонки проверим на смятие рабочих поверхностей Напряжения смятия определяются по формуле: где: окружная сила, Т - передаваемый крутящий момент, d - диаметр вала, - расчетная площадь смятия паза в ступице, h - высота шпонки, t1 - глубина паза вала, LP - расчетная длина паза (для призматических шпонок со скругленными концами , здесь l - стандартная длина шпонки, b - ширина шпонки).Напряжения среза определяются по формуле: где: b - ширина шпонки, - площадь среза шпонки, - допускаемое напряжение среза, = 60...С целью компенсации радиальных, осевых и угловых смещений валов при эксплуатации привода, тихоходный вал редуктора и вал шестерни открытой зубчатой передачи соединены зубчатой муфтой (МЗ), типоразмер которой выбираем по диаметру вала редуктора с учетом ограничения. Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора используем упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП), типоразмер которой выбираем по величине наибольшего диаметра соединяемых валов с учетом ограничения Ткр <[Ткр], где Ткр - крутящий момент на быстроходном валу редуктора (Т1); [Ткр] - табличное значение крутящего момента для выбранной муфты.При расчете геометрических и кинематических параметров используются следующие формулы: ? = 0,025• а w 3, но ? 6 (мм); ? 1 = 2.5•d 1(болта) ?; d 1(болта) = 0.7• d фунд.; d 2(болта) = 0.5•d фунд.; d 3(болта) = 0,3• d фунд.;Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Считают, что в двухступенчатой передаче при окружной скорости больше одного метра в секунду достаточно погружать в масло только колесо тихоходной ступени.Рациональное решение экономических задач существенно определяет рентабельность производства. 1) Изготовление корпусных частей редуктора предусмотрено из серого чугуна, что обеспечивает двойную экономию: - снижается масса корпусных частей за счет более выс
План
Содержание
1. Расчет основных характеристик редуктора
2. Расчет косозубой зубчатой передачи
2.1 Выбор материала
2.2 Определяем допускаемое контактное напряжение
2.3 Определяем межосевое расстояние
2.4 Определяем основные параметры передачи
3. Расчет вала редуктора
3.1 Выбор материала
4. Проверочный расчет шпоночных соединений
4.1 Проверка шпонок на смятие. Выбранные ранее шпонки проверим на смятие рабочих поверхностей