Типовой расчет одноступенчатого цилиндрического шевронного редуктора, который используется для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Проверка долговечности подшипника качения, выбор смазки.
Липецкий государственный технический университет Кафедра прикладной механики КУРСОВАЯ РАБОТА по прикладной механике Расчет редуктора зубчатого шевронного цилиндрического Данная пояснительная записка, прилагаемая к курсовому проекту, представляет собой типовой расчет одноступенчатого цилиндрического шевронного редуктора, который используется для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.Для определения типа двигателя необходимо вычислить общий КПД привода: [3, с.5] где - КПД ременной передачи, - КПД зубчатой передачи.Выбираем передаточное число зубчатой передачи и ременной передачи: [3, с.6]Определяем крутящий момент из закона сохранения мощности [3, с.6]:
Проверка:
Вывод: полученное значение крутящего момента на ведомом валу зубчатой передачи соответствует теоретическому значению.В связи с тем, что проектируемый нами редуктор является шевронным, твердость шестерни должна быть выше твердости колеса на 40-50 HB. Для изготовления шестерни и колеса используем Сталь 45. Тогда колесо имеет твердость 200 HB, шестерня 240 HB.Шестерни: Колеса: Определение коэффициента долговечности [3, с.7]: где - число циклов нагружения, - эквивалентное число циклов нагружения.Значения пределов выносливости и требуемых коэффициентов безопасности [3, с. Нормализация или улучшение 180…350 180…350 1,35(HB) 100 1,65 где m - показатель степени, зависящий от твердости: m=6 при твердости HB.A - численный коэффициент, A=270, - вращающий момент на валу колеса; - коэффициент ширины зубчатого венца. где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями. коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца колеса (табл.По ГОСТ 9563-80 принимается ближайшее стандартное значение модуля (мм): 1,5; (1,75); 2,0;( 2,25); 2,5;( 2,75); 3,0;( 3,5); 4,0;( 4,5); 5,0; (5,5); 6,0; (7,0)… (значения в скобках менее предпочтительны).Проверка: Погрешность полученного значения составляет 1,23%.Необходимо уточнить угол :
Определение диаметров колеса и шестерни:Выполняется следующее условие: Определяем ширину зубчатого венца колеса и шестерни:Использование степени точности ниже 8-й в редукторах нецелесообразно. Выбираем степень точности 8 в связи с .В соответствии со степенью точности 8 (табл.6 [3, с.Вывод: входит в интервал (0,8…1,05) .1) Выбор менее прочного элемента из пары шестерня-колесо. Таблица 5. Коэффициент формы зуба в зависимости от числа зубьев [3, с. Вывод: менее прочной деталью редуктора является колесо. Дальнейшую проверку зубьев на выносливость при изгибе проводим для колеса (индекс 2).[3, с.17]Основные параметры зубчатой передачи [3, с. Наименование параметра Размерность Обозначение и численное значение Вращающий момент на ведомом валу Н*мм Угловые скорости валов Ведущий Рад/с Торцевой Угол наклона зубьев 0Из таблицы 1 [2, с.5] выбираем: Исполнение длинное, ряд 2: Выбранное значение соответствует диаметру вала электродвигателя .Из данного ряда значений выбираем как стандартное значение посадочного размера под подшипник.В связи с тем, что проектируемый редуктор - шевронный, на ведущем валу используется радиально-упорный роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами (ГОСТ 8328-75).Из таблицы 1 [2, с.5] выбираем: Исполнение короткое, ряд 2: 4.2 Расчет диаметра ведомого вала под подшипникТак как, на ведущем валу используется радиально-упорный роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами, на ведомом валу применяем радиальный шарикоподшипник (ГОСТ 8338-75).Из данного ряда значений выбираем как стандартное значение.Для смазывания подшипников качения применяют жидкие и пластичные смазочные материалы. Для передач при окружных скоростях в зацеплении м/с, применяют картерное смазывание - окунание зубчатых и червячных колес в масло, заливаемое внутрь корпуса. Для смазываний зубчатых и червячных передач применяют индустриальные масла (ГОСТ 17479.4-87), содержащие и не содержащие различные присадки. Цилиндрические и конические зубчатые передачи смазывают высоковязкими маслами без присадок или с добавление противоизносных присадок [7, с.61].В связи с тем, что в схеме привода имеется ременная передача целесообразно проверить долговечность подшипника ведомого вала цилиндрического редуктора. где - долговечность в часах, - динамическая грузоподъемность подшипника, - эквивалентная нагрузка, действующая на подшипники, m - показатель степени (для шариковых подшипников m=3, для роликовых m=10/3). где - коэффициент безопасности, - температурный коэффициент, - радиальная и осевая реакции, действующие в подшипнике, - коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения нагрузки.Рассмотрим силы, действующие в вертикальной плоскости: 1)Определяем коэффициенты: , для запаса по долговечности работы подшипника выбираем крайнее правое значение . , так как подшипники работают в условиях низких температур (до 400 С).
План
ОГЛАВЛЕНИЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
1.1 Выбор двигателя
1.2 Подбор частоты вращения двигателя
1.3 Кинематический расчет привода
1.4 Силовой расчет привода
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕДУКТОРА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
2.1 Материал и термическая обработка
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений
2.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб
2.4 Определение предельно допускаемых напряжений
2.5 Определение межосевого расстояния
2.6 Выбор модуля зацепления
2.7 Определение суммарного числа зубьев
2.8 Определение чисел зубьев шестерни и колеса
2.9 Проверка межосевого расстояния
2.10 Проверка значения
2.11 Определение окружной скорости в зацеплении
2.12 Назначение степени точности передачи в зависимости от окружной скорости
