Редуктор червячный - Курсовая работа

Рассчитаем общее передаточное число привода uпр. Найдем мощность электродвигателя м - КПД, учитывающий потери в муфте; ч - КПД, учитывающий потери в червячной передаче; р - КПД, учитывающий потери в ременной передаче;Выбираем материал для изготовления червяков: сталь 40Х закаленная до HRCЭ > 45;Для определения допускаемых напряжений найдем эквивалентное число циклов нагружений: , (2.2) где - суммарное число циклов нагружения, - коэффициент долговечности.; (3.1) для закаленного червяка и бронзового венца Епр = 1,26•10 5, то AW примет вид: ;мм;

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного и принимаем m = 6,3 мм.

;(с учетом того, что червяк шлифованный)Уточняем скорость скольжения м/скоэффициент концентрации нагрузки коэффициент, учитывающий характер изменения нагрузки;(3.3) где - коэффициент формы зуба; - окружная сила на колесе;, (3.4) где - коэффициент теплоотдачи; - площадь поверхности охлаждения, - коэффициент, учитывающий теплоотвод через плиту или раму.Ориентировочный расчет валов проведем из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям , косвенно учитывая тем самым действие на валы изгибающих моментов, по формулеИсходные данные: Материал вала - Сталь40Х, ТО-закалка, диаметр колеса , срок службы - 8500 ч, Режим работы - средний нормальный.Разрабатываем конструкцию вала и по чертежу оцениваем его размеры: диаметр в месте посадки колеса с натягом диаметр в месте посадки подшипников диаметр в месте посадки муфты а=52,5 мм, b=52,5 мм, с=105 мм, l=105 мм.Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце вала, полагая, что редуктор может быть использован как редуктор общего назначения, по формулеМаксимальные реакции в опорах (наихудший случай нагружения опор)Запас сопротивления усталости в опасных сечениях определяется по формуле Полларда-Гаффа: , (4.1) где - коэффициент прочности усталости по изгибу, - коэффициент прочности усталости по кручению (4.2) где и - коэффициенты концентрации напряжений в расчетном сечении при изгибе и кручении, и - коэффициенты влияния асимметрии цикла на предельные амплитуды напряжений, которые определяются по формулам: (4.3) Коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении определяются по формулам: (4.4) где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений; и - коэффициенты, учитывающие размеры вала, и - коэффициенты, учитывающие качество (шероховатость) поверхности; При кручении величина отношения находится: , (4.7) где коэффициент, учитывающий размеры вала находится как: , (4.8) где-при изгибе, при кручении величину увеличивают в 1,5 раза.Крутящий момент Далее по формулам (4.4) определяем коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении: По формуле (4.2) находим запас сопротивления усталости при изгибе и при кручении: Коэффициент запаса прочности в сечении II-II определяем по формуле (4.1): Наиболее нагруженным оказалось сечение II-II, коэффициент запаса прочности в котором все же превышает нормативный.Проверяем статическую прочность при перегрузках по третьему критерию прочности.Для определения прогиба используем формулу сопротивления материалов. , (4.11) где - момент инерции сечения, для которого определяется прогиб, мм4; Прогиб в горизонтальной плоскости от силы Ft рассчитывается по формуле (30): Прогиб в плоскости действия муфты от силы FM: (4.12) Допускаемый прогиб по зубчатым колесам , что превышает прогиб.В настоящее время в редукторах наиболее распространены подшипники качения, поэтому выбираем конические однорядные роликоподшипники и шариковые радиальные однорядные.По результатам предварительного расчета вала получено: Диаметр на месте посадки подшипника dп=70 мм, D=150 мм, n=36 мин-1, T=850 Нм; срок службы Lh=8500 ч, Грузоподъемность Cr=220 КН, Cro=260 КН; режим нагружения - III (средний нормальный).Шпоночные соединения проверяем на смятие и срез узких граней шпонок (Рисунок 2), выступающих из вала по следующим допускаемым напряжениям: Рисунок 2Под червячным колесом на тихоходном валу: диаметр вала d=75мм, крутящий момент Т=850Нм, выбираем по ГОСТ 23360-78 шпонка ., (6.1) где T - крутящйи момент на валу, Н;Таким образом, прочность шпоночных соединений обеспечена.Одно или несколько зубчатых колес смазываются погружением в ванну с жидким смазочным материалом в нижней части корпуса редуктора (картере), а остальные узлы и детали, в том числе и подшипники качения, смазываются за счет разбрызгивания масла погруженными колесами и циркуляции внутри корпуса образовавшегося масляного тумана.В червячных редукторах следует заливать 0,3…0,7 литра масла на 1 КВТ передаваемой мощности. Ориентировочное значение вязкости масел, для червячных передач определяют по рисунку 4 (заштрихованная зона) в зависимости от величины . По рисунку 3 нашли, что вязкость масла должна быть при .Для соединения отдельных узлов и механизмов в единую кинематическую цепь используются муфты, различные типы которых могут также обеспечивать компенсацию смещений соединяемых валов (осевых, радиальных, угловых и комбинированных), улучшение дин

Содержание

1. Кинематический и силовой расчет редуктора

2. Выбор материала колес и расчет допускаемых напряжений

2.1 Материал колес

2.2 Допускаемые напряжения

3. Расчет червячной передачи

3.1 Определение межосевого расстояния

3.2 Определение модуля зацепления

3.3 Определение геометрических размеров

3.4 Проверочный расчет

3.4.1 Проверка контактной прочности

3.4.2 Проверка изгибной прочности

3.5 Тепловой расчет

4. Расчет валов

4.1 Ориентировочный расчет валов

4.2 Проверочный расчет на выносливость выходного вала

4.2.1 Определение размеров вала

4.2.2 Определение допускаемой радиальной нагрузки

4.2.3 Определение сил в зацеплении

4.2.4 Определение реакций опор и построение эпюр

4.2.4.1 В горизонтальной плоскости

4.2.4.2 В вертикальной плоскости

4.2.4.3 В плоскости установки муфты

4.2.5.1 Опасное сечение I-I

4.2.5.2 Опасное сечение II-II

4.2.6 Проверка статической прочности при перегрузках

4.2.7 Проверка жесткости вала

5. Расчет подшипников

5.1 Подбор подшипников на всех валах

5.2 Расчет подшипников на выходном валу редуктора

6. Расчет шпонок

6.1 Подбор шпонок на выходном вале

6.2 Условие прочности на смятие

6.3 Условие прочности на срез

7. Смазка редуктора

7.1 Выбор смазки

8. Выбор муфт

9. Размеры редуктора

Список литературы

1. Кинематический и силовой расчет редуктора

1. Атлас конструкций механизмов, узлов и деталей. К.П. Жуков, Ю.Е. Гуревич. - М.: 2005

2. Атлас конструкций узлов и деталей машин под редакцией О.А. Раховского. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.

3. Механика. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие/В.А. Меновщиков, Е.Г. Синенко, В.И. Сенькин. - Красноярск: Изд-во КРАСГАУ, 2008.

4. Подшипники качения. Справочник-каталог. Под ред.В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевский. - М.: Машиностроение, 1984.

5. Расчеты деталей машин: Справ. пособие/ А.В. Кузьмин, И.М. Чернин, Б.С. Козинцин. - 3-е изд., перерпб. и доп. - Мн.: Выш. шк, 1986.

Размещено на .ru