Разработка привода с соосным цилиндрическим двухступенчатым редуктором - Курсовая работа

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. 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 Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения.Определим КПД привода где 0,99 - КПД опор вала редуктора (1. табл.Между электродвигателем и исполнительным механизмом установлены редуктор и муфта. Передаточное отношение редуктора определяется по формуле где передаточное отношение быстроходной ступени, передаточное отношение тихоходной ступени, Задано передаточное отношение редуктора Определим требуемую частоту вращения вала электродвигателя Передаточные отношения двухступенчатого соосного редуктора имеют зависимость: (2. с.8) тихоходная передача привод редуктор вал цилиндрический Принимаем из стандартного ряда (1. с.36) тогда Окончательно принимаем передаточное отношение быстроходной ступени из стандартного ряда (1. с.36)Определим частоты вращения валов: вал ведущий ; Определим угловые скорости валов: вал ведущий ;Определим мощности на валах редуктораНаходим вращающие моменты на валахПринимаем для шестерни (1. табл.3,3) Сталь 40Х термообработка улучшениеОпределим допускаемые контактные напряжения Принимаем , принимаем . Для быстроходной косозубой передачи принимаем за расчетное напряжениеМежосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле: где Ка=49,5 - для прямозубых колес, UT=2,5 - передаточное тихоходной передачи, коэффициент ширины енца (1, с33), коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (1. табл.3.1 с.32).Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации: Принимаем по ГОСТ 9563-60 mn=3мм Принимаем ; Определим число зубьев шестерни принимаем тогда ПринимаемЗначения даны в (1, стр.39), при 0,7, твердости НВ 350 и несимметричном расположении колес относительно опор 1,07 Определим недонапряжение колеса, которое не должно превышать 10% 3.4 Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба допускаемые напряжения изгиба из предыдущих расчетов Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле: . коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев : У шестерниПринимаем коэффициент ширины венцаНормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации: Принимаем по ГОСТ 9563-60 mn=2,5мм (1, с36) Примем предварительно угол наклона зубьев и определим суммарное число зубьев шестерни и колеса Принимаем ; тогда ПринимаемЗначения даны в (1, стр.39), при 0,47, твердости НВ 350 и несимметричном расположении колес относительно опор 1,05 По (1, стр.40) для косозубых колес при v >5 м/с имеем =1,0.Уточним передаточное отношение приводаОпределим минимальный диаметр быстроходного вала по расчету на кручение (Входной конец, посадка полумуфты) при =15 МПА Передает движение на вал редуктора (входной конец быстроходного вала) посредством муфты Ориентируемся на установку муфты упругой втулочно-пальцевой МУВП 710-48.1.1-45.1.2 по ГОСТ 214254-75 с расточкой полумуфт на (посадка вал электродвигателя) и (посадка вал редуктора). Шестерню изготавливаем совместно с быстроходным валомКрутящий момент Определим минимальный диаметр промежуточного вала по расчету на кручение (посадка подшипников) при =15 МПА Посадочный диаметр подшипников промежуточного вала должен быть больше или равен посадочному диаметру подшипников быстроходного вала.Крутящий момент Определим минимальный диаметр быстроходного вала по расчету на кручение (Входной конец, посадка полумуфты) при =20 МПА Принимаем к установке резиновую армированную манжету по ГОСТ 8752-79Принимаем Определим диаметр стяжных болтов, крепящих основание корпуса и крышку редуктора Принимаем болты с резьбой М12,Толщина фланцев корпуса и крышкиКолесо кованное Диаметр ступицы колеса ПринимаемКолесо кованное Принимаем Длина ступицы колесаНа вал действуют усилия Определим величину и направление реакций в опорах А и В от сил действующих в горизонтальной плоскости, Проверка: 423-1969 4961-3415=0 Определим суммарные реакции в опорах Построим эпюры крутящих моментов Построим эпюру крутящих моментовОриентировочно на промежуточном валу приняты к установке подшипники легкой серии 210 КН - базовая динамическая грузоподъемность. = 27,3 - угловая скорость промежуточного вала. = 904 Н - реакция в опоре А =3832Н - реакция в опоре В х = - коэффициент радиальной нагрузки [4, с.130, т.9.1.]. V=1 - коэффициент вращения. m=3 - показатель снижения для шариковых подшипников [4, с.129]. Выбираем соответствующие формулы для определения эквивалентной нагрузки [4, с.129 т.9.1]: Расчетная динамическая грузоподъемность (4, с.

Содержание

Введение

1. Энергетический и кинематический расчет привода

1.1 Определение ориентировочной мощности вала электродвигателя

1.2 Выбор электродвигателя. Разбивка передаточных отношений по ступеням

1.3 Определение частот вращений и угловых скоростей

1.4 Определение мощностей на валах

1.5 Определение крутящих моментов на валах

2. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

2.1 Определение допускаемых напряжений изгиба

2.2 Расчет допускаемых напряжений на контактную выносливость

3. Расчет тихоходной ступени редуктора

3.1 Расчет межосевого расстояния

3.2 Расчет геометрических параметров

3.3 Проверочный расчет передачи на контактную выносливость

3.4 Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба

4. Расчет быстроходной ступени

4.1 Расчет межосевого расстояния

4.2 Расчет геометрических параметров

4.3 Проверочный расчет передачи на контактную выносливость

5. Уточнение передаточного отношения привода

6. Предварительный расчет валов

6.1 Предварительный расчет быстроходного вала

6.2 Предварительный расчет промежуточного вала

6.3 Предварительный расчет тихоходного вала

7. Конструирование крышки и корпуса редуктора

8. Конструирование колес

8.1 Конструктивные размеры цилиндрического колеса быстроходной ступени

8.2 Конструктивные размеры цилиндрического колеса тихоходной ступени

9. Проверочный расчет промежуточного вала

10. Проверочный расчет подшипников промежуточного вала

11. Расчет шпоночных соединений

12. Выбор смазки, назначение уплотняющих и защитных устройств

Заключение

Список литературы

В данном курсовом проекте согласно задания необходимо разработать привод с соосным двухступенчатым цилиндрическим редуктором

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).

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

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 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)

Данные для расчета.

Мощность на выходном валу редуктора .

Частота вращения выходного вала

Передаточное отношение .