Разработка конического редуктора - Курсовая работа

Настоящий курсовой проект выполнен на основе технического задания, которое включает кинематическую схему привода ковшового элеватора, а также необходимые технологические параметры: тяговая сила цепи F = 2,5 КН, скорость ленты ? = 2 м/с; Новизна проекта заключается в том, что это первая самостоятельная конструкторская робота, закрепляющая навыки, полученные по дисциплине: «Детали машин», а также черчению, материаловедению, метрологии. Глубина проработки заключается в том, что расчет и проектирование основных деталей и узлов доводится до графического воплощения. Актуализация проекта состоит в том, что умение расчета и проектирования деталей и узлов общего машиностроения востребованы в курсовых проектах по специальности, дипломном проекте, на производстве.В настоящей курсовой работе спроектирован конический одноступенчатый редуктор. Валы установлены в подшипники: ведущий - роликовые конические однорядные подшипники 7209 - установлены врастяжку; ведомый - роликовые конические однорядные подшипники 7210 - установлены враспор.1) Определяем общий КПД передачи. 2) Определяем требуемую мощность электродвигателя. Определяем мощность рабочей машины: Ррм = F · V = 2,5 · 2 = 5 КВТ 3) Из таблицы К9 [1] выбираем двигатель, т. к. быстроходные двигатели имеют низкий ресурс и тихоходные имеют большие габариты, выбираем средне скоростной двигатель, имеющий ближайшую большую мощность: Эл. двигатель 4АМ132М6УЗ 4) Определяем общее передаточное число передачи и передаточные числа ступеней, воспользуемся рекомендацией табл.Так как нагрузка на ведомо валу достаточно велика, для получения компактного редуктора принимаем марку стали 35ХМ для шестерни и колеса, с одинаковой термообработкой улучшения с закалкой ТВЧ до твердости поверхностей зубьев 49…65 HRC, ?Т = 750 МПА при предлагаемом диаметре заготовки шестерни D <200 мм и ширине заготовки колеса S <125 мм. Принимаем примерно средне значение твердости зубьев 51HRC. Для материала зубьев шестерни и колеса принимаем закалку при нагреве ТВЧ по всему контуру зубьев ?нo = 17 HRC 200 (см. табл. 9.5 [6] принимаем коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца КНВ = 1,4 Принимаем стандартное значение de2 = 180 мм и ширину зубчатого венца b = 26 мм (см. табл.Ведущий вал выполняем заодно с шестерней. 1. Т.к. вал выполняем заодно с шестерней, то его материал сталь 35ХМ, тогда допустимое напряжение на кручение можно принять [?] = 20 МПА. Принимаем dв1 = 30 мм. В кинематической схеме предусмотрено соединение ведущего вала редуктора и электродвигателя, выписываем из таблицы К10 [1] диаметр вала выбранного двигателя dэ = 38 мм и проверяем соотношение. dв1 = 0,8 · dэ = 0,8 · 38 = 30,4 (мм); т. к. данное соотношение выполняется, принимаем dв1 = 30 ммМ3 = 187,9 (Н · м) - вращающий момент на ведомом валу редуктора. Диаметр выходного участка определяем из условия прочности на кручение: dв1 = (мм) Диаметр на манжету: dm2 = dв2 5 = 40 5 = 45 (мм);Находим диаметр ступицы стальных колес: dct = 1,45 dв2 = 1,45 · 55 = 80 (мм); Принимаем ?о =10 (мм); Принимаем с = 10 (мм);Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: в = 1,5 ? = 1,5 · 8 = 12 (мм); Толщина нижнего пояса корпуса без бобышки: р = 2,35 ? = 2,35 · 8 = 18,8 (мм) ?20 (мм); Принимаем диаметр болтов М20. Принимаем диаметр болтов М16. 8.2 Соединяющие основание корпуса с крышкой d3 = (0,5?0,6) d1 = 0,6 · 20 = 12 (мм);Эскизная компоновка редуктора служит для приближенного определения положения зубчатых колес относительно опор для последовательного определения опорных реакций и проверочного расчета вала, а также проверочного расчета подшипников. С учетом типа редуктора предварительно назначаем роликовые конические однорядные подшипники. Назначаем способ смазки: зацепление зубчатой пары - окунанием зубчатого венца в масло, подшипники смазываются автономно, пластичным смазочным материалом, камеры подшипников отделяем от внутренней полости корпуса мазеудерживающими кольцами.Шпоночные соединения в редукторе предусмотрены для передачи вращающего момента от полумуфты на ведущий вал, от колеса на ведомый вал и от ведомого вала на звездочку. Все соединения осуществляем шпонками с исполнением 1. 1.1 Вычисляем длину ступицы: lct = 1,5 dв1 = 1,5 · 30 = 45 (мм). 1.2 Вычисляем длину шпонки: lш = lct - 5 мм = 45 - 5 = 40 (мм). 1.4 Вычисляем рабочую длину шпонки: lp = lш - в = 40 - 8 = 32 (мм).Вычисляем консольную силу для зубчатого редуктора: Fk = 125 (Н) Способ обработки рабочих поверхностей - чистовая обточка, цапфы шлифуются. Определяем осевой изгибающий момент: Ма = Fa (Н ·м) Определяем реакции опор в вертикальной плоскости: ?М(А) i = 0 1) - УВ ·0,19 Fr · 0,07 - Ma = 0 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскостиТип подшипника назначается в зависимости от условий работы подшипникового узла, в частности, о наличия осевой силы. Подшипник выбирается по соответствующей таблице в зависимости от диаметра цапфы. Расчет заключается в определении расчетной динамической грузоподъемности и сравнении ее с грузоподъемностью подшипник

Содержание

Введение

1. Специальная часть

1.1 Краткое описание редуктора

1.2 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет

1.3 Расчет зубчатой передачи

1.4 Проектный расчет ведущего вала

1.5 Проектный расчет ведомого вала

1.6 Конструктивные размеры колеса

1.7 Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

1.8 Эскизная компоновка редуктора

1.9 Подбор шпонок и их проверочный расчет

1.10 Проверочный расчет ведомого вала

1.11 Выбор и проверочный расчет подшипников ведомого вала

1.12 Выбор посадок

1.13 Смазка редуктора

1.14 Сборка редуктора

1.15 Краткие требования по охране труда и технике безопасности

Заключение

Настоящий курсовой проект выполнен на основе технического задания, которое включает кинематическую схему привода ковшового элеватора, а также необходимые технологические параметры: тяговая сила цепи F = 2,5 КН, скорость ленты ? = 2 м/с;

диаметр барабана D = 310 мм.

Новизна проекта заключается в том, что это первая самостоятельная конструкторская робота, закрепляющая навыки, полученные по дисциплине: «Детали машин», а также черчению, материаловедению, метрологии.

Объектом исследования является конический редуктор. Глубина проработки заключается в том, что расчет и проектирование основных деталей и узлов доводится до графического воплощения.

Актуализация проекта состоит в том, что умение расчета и проектирования деталей и узлов общего машиностроения востребованы в курсовых проектах по специальности, дипломном проекте, на производстве.

Основные этапы работы над проектом: 1. Кинематический и силовой расчет привода.

2. Проектные расчеты конической зубчатой передачи, волов, колеса, корпуса и крышки редуктора

3. Эскизная компоновка редуктора.

4. Выбор стандартных деталей и узлов.

5. Проверочный расчет деталей и узлов.

6. Выполнение сборочного чертежа редуктора и рабочих чертежей ведомого вала и конического колеса.

Теоретическая часть работы заключается в составлении краткого описания редуктора, разработке процесса его сборки по сборочному чертежу и назначения требований по технике безопасности и охране труда.