На основе расчетов вычертить редуктор

Сечение под шестерней. Диаметр вала в этом сечении 32 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. Рис.

12.1). По таблице 8.5 [1, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения: и. Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [1, стр. 166]: и; коэффициенты и [2, стр. 163, 166].

Момент сопротивления кручению (d=32; b=10 мм; t1=5 мм).

мм. (12.1).

Рис. 12.1.

Момент сопротивления изгибу.

мм. (12.2).

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений.

Мпа. (12.3).

Амплитуда нормальных напряжений изгиба.

МПа; (12.4).

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.

. (12.5).

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

. (12.6).

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения под шестерней.

. (12.7).

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5−1,7.

12.2 Уточнённый расчёт тихоходного вала.

Материал тихоходного вала — сталь 45 нормализованная. По табл. 3.2 [3, стр. 50] находим механические свойства нормализованной стали 40, учитывая, что диаметр заготовки (вала) в нашем случае меньше 90 мм: МПа.

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения — по отнулевому (пульсирующему).

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба.

МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений.

МПа.

Крутящий момент на валу .

Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом слева:

;

Проверка:

Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом справа:

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом слева:

;

Проверка: изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом справа:

Рис. 12.2.

(без учета консольных сил)*.

Суммарный изгибающий момент в опасном сечении под колесом .

Сечение под колесом. Диаметр вала в этом сечении 53 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. Рис.

12.2). По таблице 8.5 [1, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения: и. Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [1, стр. 166]: и; коэффициенты и [2, стр. 163, 166].

Момент сопротивления кручению (d=53; b=16 мм; t1=6 мм).

мм. (12.8).

Момент сопротивления изгибу.

мм. (12.9).

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений.

Мпа. (12.10).

Амплитуда нормальных напряжений изгиба.

МПа; (12.11).

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.

. (12.12).

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

. (12.13).

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения под колесом.

. (12.14).

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5−1,7.

13 Назначение посадок деталей редуктора Назначение посадок производится при разработке конструкции. Посадки указывают на чертеже общего вида, а затем на рабочих чертежах деталей проставляют предельные отклонения.

Это выполняется одним из трёх способов:

условным обозначением числовыми значениями отклонений, мм.

условным обозначениями совместно с числовыми, взятыми в скобки.

Первый способ применяют, если номинальный размер включён в ГОСТ 6636–69 и отклонения приняты по системе отверстия СТ СЭВ 145.

В других случаях оправдано применение второго или третьего способов.

Назначение посадок проводим в соответствии с данными таблицы 10.13 [2, стр.

263].

Определим посадки для промежуточного вала.

Зубчатые колёса на вал напрессовываются с посадкой Н7/r6 по ГОСТ 25 347–82, обеспечивающей гарантированный натяг.

Посадка с натягом.

Шейки валов под подшипниками выполнены с отклонением вала k6.

Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по Н7.

Переходные посадки Отклонение под крышки подшипников H7/h8.

Посадка с зазором.

14 Сборка редуктора Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищаем и покрываем маслостойкой краской.

Сборку производим в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал напрессовывают шарикоподшипники 21, предварительно нагретые в масле до 80 — 100ºС;

в промежуточный вал закладываем шпонки 10×8×80 и10×8×54 напрессовывают зубчатое колесо 6 и шестерню 7 до упора в бурт, устанавливают распорные кольца 18 и 19, затем напрессовывают шарикоподшипники 21, нагретые в масле;

в ведомый вал закладываем шпонку 16×10×78, напрессовываем колесо 8 тихоходной ступени до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку 20 и шарикоподшипники 22, нагретые в масле.

Собранные валы укладываем в основание корпуса редуктора, и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух конических штифтов 12×35 ГОСТ 3129– — 70; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого в подшипниковые камеры закладываем пластичную смазку; ставим крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладываем манжетные уплотнения 23 и 24. Проверяем проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляем крышки 9, 10, 11 винтами 28.

Затем ввёртываем пробку 15 маслоспускного отверстия с прокладкой 17 и жезловый маслоуказатель 12. Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляем крышку болтами 27.

Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Заключение

.

По данным задания на курсовой проект спроектирован привод к рабочей машине, представляющий собой электродвигатель, двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор и сварную раму.

В процессе проектирования подобран электродвигатель, произведён расчёт редуктора.

Расчёт редуктора включает в себя кинематические расчёты тихоходной и быстроходной ступеней, определение сил, действующих на звенья узлов, расчёты конструкций на прочность, процесс сборки отдельных узлов.

1.Чернавский С. А., К. Н. Боков, И. М. Чернин, Т. М.

Ицкович, В. П. Козинцов. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов.

— 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979. — 351с.

2. Перель Л. Я. Подшипники качения. Справочник.

М.: Машиностроение, 1983.-543 с.

3.Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. — Калининград: Янтар. сказ, 1999. — 454с.

4.Цехнович Л. И., Петриченко И. П. Атлас конструкций редукторов: Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и дополн. — К: Выща. шк., 1990. — 151с.: ил.

5.Анурьев В. И. Справочник конструктора — машиностроителя: В 3-х т. Т.3 — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2001. — 859 с.

6.Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. — 6-е изд., исп. — М.: Высш. шк., 2000. — 447с.

7.Кудрявцев В. Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин. — Л.: Машиностроение, 1984. 400 с.

Задание на проектирование.

1 Выбор стандартного электродвигателя.

1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя.

1.2 Выбор типа электродвигателя.

1.3 Выбор частоты вращения вала электродвигателя.

2 Кинематический расчёт.

2.1 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням.

2.2 Определение частот вращения на валах двигателя.

3 Определение крутящих моментов на валах привода.

4 Расчёт цилиндрических передач редуктора.

4.1 Расчёт быстроходной ступени.

4.

1.1 Определение межосевого расстояния для быстроходной ступени.

4.

1.2 Выбор материалов.

4.

1.3 Определение допускаемых контактных напряжений.

4.

1.4 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений.

4.

1.5 Определение допускаемых напряжений для шестерни.

4.

1.6 Определение допускаемых напряжений для колеса.

4.

1.7 Определение расчётного допускаемого контактного напряжения.

для косозубых колёс.

4.

1.8 Расчёт межосевого расстояния для быстроходной ступени.

4.

1.9 Определение модуля.

4.

1.10 Определение числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2.

4.

1.11 Определение основных размеров шестерни и колеса.

4.

1.12 Определение коэффициента ширины шестерни по диаметру.

4.

1.13 Определение окружной скорости колёс и степени точности.

4.

1.14 Определение коэффициента нагрузки для проверки контактных напряжений.

4.

1.15 Проверка контактных напряжений.

4.

1.16 Расчёт зубьев на выносливость при изгибе.

4.2 Расчёт тихоходной ступени.

4.

2.1 Выбор материалов.

4.

2.2 Определение расчётного допускаемого контактного напряжения для тихоходной ступени.

4.

2.3 Определение межосевого расстояния для тихоходной ступени.

4.

2.4 Определение модуля.

4.

2.5 Определение числа зубьев шестерни Z3 и колеса Z4.

4.

2.6 Определение основных размеров шестерни и колеса.

4.

2.7 Определение коэффициента ширины шестерни по диаметру.

4.

2.8 Определение окружной скорости колёс и степени точности.

4.

2.9 Определение коэффициента нагрузки для проверки контактных напряжений.

4.

2.10 Проверка контактных напряжений.

4.

2.11 Расчёт зубьев на выносливость при изгибе.

5 Предварительный расчёт и конструирование валов.

5.1 Расчёт и проектирование второго вала привода.

5.2 Расчёт и проектирование третьего вала.

5.3 Расчёт и проектирование четвёртого вала привода.

6 Выбор метода смазки элементов редуктора и назначение смазочных материалов.

7 Конструктивные размеры шестерни и колеса.

7.1 Быстроходная ступень.

7.2 Тихоходная ступень.

8 Конструктивные размеры корпуса редуктора.

9 Составление расчётной схемы привода.

10 Проверка долговечности подшипников.

11 Проверка прочности шпоночных соединений.

12 Уточнённый расчёт валов.

12.1 Уточнённый расчёт промежуточного вала.

12.2 Уточнённый расчёт тихоходного вала.

13 Назначение посадок деталей редуктора.

14 Сборка редуктора.

Заключение

.

+δ.

+50.

r6.

NMIN.

NMAX.

+34.

+25.

Н7.

dMIN.

Ø 32.

DMIN.

dMAX.

— δ.

DMAX.

+δ.

+21.

SMAX.

+15.

k6.

NMAX.

Н7.

+2.

Ø30.

dMIN.

DMIN.

— δ.

dMAX.

DMAX.

Ø 72.

Н7.

+46.

DMAX.

DMIN.

SMAX.

+δ.

— 46.

h8.

dMAX.

dMIN.

— δ.