Конструирование редуктора

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Кафедра «Прикладной механики».

Конструирование редуктора.

Выполнил:

студент группы ГО-09.

Тугузов А.С.

Проверил:

доцент Макарчук А.А.

Магнитогорск 2011.

1. Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты.

2. Расчеты зубчатых колес редуктора.

3. Предварительный расчет валов редуктора.

4. Конструктивные размеры шестерни и колеса.

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора Список литературы.

Редуктором называют механизм, предназначенный для передачи вращения от вала электродвигателя к валу рабочей машины с целью понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента.

Целью настоящей работы является проектирование и расчет цилиндрического одноступенчатого косозубого редуктора.

Задание:

Проектирование и расчет одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора по следующим данным (табл. 1):

Таблица 1. — Исходные данные.

1. Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты.

Общий КПД привода.

.

где — КПД пары цилиндрических колес; - КПД пары подшипников; - КПД, учитывающий потери в опорах вала барабана.

=0,98 =0,99 =0,95.

Требуемая мощность электродвигателя.

кВт.

По требуемой мощности выбираем электродвигатель 4А112М4:

кВт, об/мин.

Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и барабана.

рад/с.;

рад/с.

Вращающий момент на валу шестерни редуктора.

.

Вращающий момент на валу колеса.

2. Расчеты зубчатых колес редуктора.

редуктор электродвигатель колесо вал.

Выбор материала и термической обработки. Примем для колеса и шестерни сталь 40ХН и вариант термообработки:

колесо — улучшение; НВ 269…302; ,.

шестерня — улучшение и закалка ТВЧ, HRC 48…53.

Допускаемые напряжения. Число циклов перемены напряжений:

для колеса.

;

для шестерни.

.

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу контактной выносливости, определяем по графику (см. рис. 2.1).

для колеса; ,.

для шестерни; .

Коэффициенты долговечности по формуле.

; ;

для колеса.

; ;

для шестерни.

; .

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба, соответствующие числу циклов и (см. табл. 2.2):

для колеса для шестерни.

;

.

полагая, что модуль передачи.

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба с учетом времени передачи:

для колеса для шестерни.

Среднее допускаемое контактное напряжение Окончательно принимаем в паскалях (Па).

Межосевое расстояние.

Примем (см. с. 13).

Тогда По табл. 2.3 коэффициент.

Тогда межосевое расстояние Округляя до стандартного значения, принимаем.

Предварительные размеры колеса.

Модуль передачи.

Угол наклона и суммарное число зубьев.

Минимальный угол наклона зубьев.

.

Суммарное число зубьев.

.

Округляя, принимаем.

Действительное значение угла наклона зубьев.

.

Число зубьев шестерни и колеса.

Число зубьев шестерни.

.

Принимаем.

Число зубьев колеса.

Фактическое передаточное число.

Диаметры колес. Делительные диаметры:

шестерни колеса.

.

Диаметры окружностей вершин и впадин шестерни колеса.

Силы в зацеплении..

Окружная Радиальная.

Осевая.

H.

Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба..

Коэффициент.

Окружная скорость колеса.

По табл. 2.4 степень точности передачи 9, поэтому .

Коэффициент.

По табл. 2.5 коэффициент Коэффициент (см. с. 16). Коэффициент по табл. 2.6 для Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса и шестерни.

.

что меньше, чем. Следовательно, прочность на изгиб зубьев колес обеспечена.

Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Значения коэффициентов.

Передаточное число По расчету имеем:,. Тогда расчетное контактное напряжение.

.

что меньше.

3. Предварительный расчет валов редуктора.

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении.

.

Принимаем .

Диаметр вала под подшипники принимаем.

Ведомый вал:

Диаметр выходного конца вала при.

.

Принимаем.

Диаметр вала под подшипники принимаем.

Диаметр вала под колесо.

4. Конструктивные размеры шестерни и колеса.

Шестерни выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше:;; .

Колесо кованное;; .

Диаметр ступицы.

мм..

Длина ступицы.

.

Принимаем ,.

Толщина обода.

.

Принимаем.

Толщина диска С=0,3 .

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

Толщина стенок корпуса и крышки:

.

принимаем, принимаем.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки.

;

нижнего пояса корпуса.

.

Принимаем .

Диаметр болтов:

фундаментных.

.

принимаем болты с резьбой М14;

крепящих крышку к корпусу у подшипников.

;

принимаем болты с резьбой М12;

соединяющих крышку с корпусом.

;

принимаем болты с резьбой М10.

1. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. техникумов. — М.: Высш. шк., 1984. — 336 с., ил.

2. Чернавский С. А. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. — 2-е изд. — М.: Машиностроение, 1988. — 416 с.: ил.