Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей :: РЕФЕРАТЫ БЕСПЛАТНО

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей

3

Курсовой проект

По дисциплине «Машины и механизмы»

Тема:

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор

с шевронным зубом и клиноременной передачей

f.

Введение 3

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 4

2. Расчет клиноременной передачи 6

3. Расчет зубчатых колес редуктора 10

4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников 15

5. Конструктивные размеры и колеса 16

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора 17

7. Первый этап компоновки редуктора 18

8. Проверка долговечности подшипников 19

9. Второй этап компоновки редуктора 25

10. Проверка прочности шпоночного соединения 26

11. Уточненный расчет валов 29

12. Подбор муфты 31

Заключение 34

Литература 33

fВведение.

Привод — устройство приводящие в движение машину или механизм с преобразованием подводной энергии.

Приводы бывают механические, электрические, комбинированные, кинематические.

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 вращательного момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

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, и т. д.)

Проектирование — это разработка общей конструкции изделья.

Конструирование — это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схемы в реальную конструкцию.

Проект — это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструирования.

Цель работы: рассчитать спроектировать и сконструировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременную передачу для привада шестеренного насоса.

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КЕНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Определим общий КПД привода

КПД цилиндрической зубчатой закрытой передачи, з1=0,97; КПД ременной передачи, з2=0,96; КПД учитывающий потери пары подшипников, з3=0,99.

Определим требуемую мощность двигателя

По требуемой мощности Pтр.=5,9 кВт выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения

1) синхронная частота: 3000 об/мин.

тип двигателя: 4А112М2У3

скольжение: 2,5%

номинальная частота вращения: nдв.=2900 об/мин.

2) синхронная частота: 1500 об/мин.

тип двигателя: 4А132S4У3

скольжение: 3,0%

номинальная частота вращения: nдв=1455об/мин.

3) синхронная частота: 1000 об/мин

тип двигателя: 4А132М6У3

скольжение: 3,2%

номинальная частота вращения: nдв=870об/мин.

Определим общее передаточное число

где U1- передаточное число клиноременной передачи; U2- передаточное число зубчатой передачи.

Принимаем U2=5.5, найдем U1=U/U2.

Окончательно принимаем двигатель типа 4А112М2У3 с синхронной частотой вращения 3000 об/мин.

U1=2,43, U2=5,5, номинальная частота вращения nдв.=2975 об/мин.

1.5 Определим частоту вращения валов редуктора

1.6 Определим угловую скорость вращения

1.7 Определим вращающий момент

1.8 Определим мощность на валах

f2. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность Ртр.=5,9 кВт; частота вращения ведущего шкива nдв.=2975 об/мин; передаточное отношение U1=2,5; скольжение ремня е =0,015.

По номограмме /1,рис. 7,3/ в зависимости от частоты вращения меньшего шкива nдв.=2975; и передаваемой мощности Ртр.=5,9 кВт принимаем сечение клинового ремня А.

2.1 Определим диаметр меньшего шкива /1, формула 7.25/

Согласно/1, таб. 7,8/ с учетом того, что диаметр шкива сечения А недолжен быть менее 100 мм, принимаем d1=100 мм.

2.2 Определим диаметр большего шкива /1, формула 7.3/

Принимаем d2=240 мм. /1, стр. 120/

2.3 Уточним передаточное отношение

При этом угловая скорость:

т.к расхождение с первоначальными данными равно нулю, следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов d1=100 мм, d2=250 мм.

2.4 Определим межосевое расстояние ар следует принять в интервале /1, формула 7,26 /

Высота сечения ремня: Т0=8 /1, таб. 7.7/

Принимаем предварительно близкое значение ар=400 мм.

2.5 Определим расчетную длину ремня /1, формула 7.7/

Ближайшее значение по стандарту /1, таб.7.7/ L=1400 мм.

2.6 Определим уточненное значение межосевого расстояния ар с учетом стандартной длины ремня L /1, формула 7.27/

где

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L=0,01*1400=14 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения на 0,025L=0,025*1400=35 мм для увеличения натяжения ремня.

2.7 Определим угол обхвата меньшего шкива /1, формула 7,28/

2.8 Определим коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи /1, таб. 7.10/ Ср=1,0.

2.9 Определим коэффициент, учитывающий влияние длины ремня /1, таб. 7.9/

для ремня сечения А при длине L=1400 коэффициент СL=0.98.

2.10 Определим коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата

/1, пояснения к формуле 7.29/

при б1=160є коэффициент Сб=0,95.

2.11 Определим коэффициент, учитывающий число ремней в передаче /1, пояснения к формуле 7.29/: предполагая, что число ремней в передачи будет от 4 до 6 примем коэффициент Сz=0,90

2.12

2.13 Определим число ремней в передаче /1, формула 7.29

гдеР0- мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт /1, таб. 7.8/; для ремня сечения А при длине L=1700 мм, работе на шкиве d1=100 мм и U1?3 мощность Р0=1,76 кВт (то, что L=1400 мм, учитывается коэффициентом СL);

Принимаем: z=4.

2.13 Определим натяжение ветви клинового ремня /1, формула 7.30/

где скорость ; и- коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил /1, пояснения к формуле 7.30/; для ремня сечения А коэффициент и=0,1 Н*с2/м2.

2.14 Определим давление на валы /1, формула 7.31/

2.14 Определим ширину шкива Вш /1, таб. 7.12/

f3. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС РЕДУКТОРА

Выбираем материал для зубчатых колес. Для шестерни сталь 40Х, термообработка — улучшение, твердость HB=270; для колеса сталь 40Х термообработка — улучшение, твердость

3.1 Определим допускаемое контактное напряжение /1, формула 3.9/

/1,таб. 3.2/ для колеса уHlimb=2HB+70 — предел контактной выносливости при базовом числе циклов; NHO — базовое число циклов; NHE- срок службы; KHL- коэффициент долговечности; [SH]-коэффициент безопасности.

При HB 200-500 NHO=6*107.

При реверсивности привода NHE=30nt, где n- частота вращения, t- срок службы.

т.к.

где[уH1],[уH2]-допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса.

478,5?626- условие выполнено.

При симметричного расположения зубчатого колеса относительно опоры коэффициент KHв=1,15 /1, таб. 3.1/

Коэффициент ширины венца для шевронного зуба шba=0.5

3.2 Определим межосевое расстояние /1. формула 3.7/

где Ka=43-для шевронного колеса.

Примем аw=125 мм.

3.3 Определим модуль зацепления

по ГОСТ 9563-60 mn=1,2 мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев в=25є

3.4 Определим число зубьев шестерни

принимаем z1=27. Тогда

Уточним значения угла наклона зубьев

угол в=28є9ґ.

f3.5 Определим основные размеры шестерни и колеса

а) делительные диаметры:

Проверим межосевое расстояние:

б) диаметры вершен зубьев:

в) ширина колеса и шестерни:

г) коэффициент ширины шестерни по диаметру:

3.6 Определим окружную скорость колес

т.к. х

Источник: http://alversch.ru/raznoe/odnostupenchatyj-gorizontalnyj-cilindricheskij.html

Цилиндрический редуктор

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей

В большинстве механизмов с электрическим двигателем стоит цилиндрический редуктор. Он снижает количество оборотов и повышает мощность агрегата.

Зубчатый механизм передачи крутящего момента через цилиндрические колеса имеет наиболее высокий КПД по сравнению с другими способами.

Различные виды цилиндрических редукторов широко применяются в металлургическом и машиностроительном оборудовании, электрическом инструменте и автомобилях.

Конструктивные особенности

Основой любого редуктора является зубчатое зацепление, передающее вращательный момент и изменяющее число оборотов вала. Для цилиндрических зацеплений характерна возможность вращаться в обе стороны.

При необходимости ведомый вал с колесом подключается к двигателю и становится ведущим. Они в данной конструкции расположены параллельно, горизонтально и вертикально.

Устройство цилиндрических редукторов может быть самое разное, но оно обязательно включает в свою конструкцию:

  • ведущий;
  • ведомый вал;
  • шестерню;
  • колесо;
  • подшипники;
  • корпус;
  • крышки;
  • систему смазки.

В простейшем одноступенчатом редукторе одна пара находится в зацеплении – шестерня и колесо. Если ступеней 2 и больше, соответственно увеличивается количество деталей. Появляются промежуточные оси. Для изменения направления вращения, в кинематическую схему включают паразитку, промежуточную шестерню с количеством зубьев как у ведущей.

Корпус и крышка отливаются из чугуна или делаются сварными из низкоуглеродистого листа толщиной 4 – 10 мм в зависимости от габаритов и мощности узла. Сварными делают маленькие редуктора. Остальные имеют крепкий литой корпус.

Характеристика цилиндрических редукторов

Количество зацеплений, тип зуба и взаимное расположение валов для всех видов оборудования описывает ГОСТ Редукторы цилиндрические. В нем указаны типоразмеры всех деталей, которые могут применяться в цилиндрических редукторах при различных количествах ступеней. Максимальное передаточное число одной пары 6,5. Общее многоступенчатого редуктора может быть до 70.

Больше чем у цилиндрического редуктора может быть передаточное число у червячной передачи,оно может достигать 80. При этом они компактные, но используются редко из-за низкого КПД.

У цилиндрических одноступенчатых редукторов КПД 99 – 98%, самый высокий из всех видов передач.Отличаются червячные и цилиндрические редукторы расположением валов. Если у цилиндрических они параллельные, то червяк располагается к колесу под углом.

Следовательно валы ведущий и ведомый выходят из перпендикулярно расположенных боковых стенок корпуса.

Цилиндрические редуктора самые шумные, при соприкосновении зубьев происходит удар поверхности одну о другую. Это исключает сильное трение и перегрев.

Для смазки достаточно залить масло в поддон, чтобы нижние шестерни в него частично погрузились. При вращении зубья захватывают масло и разбрызгивают его на другие детали.

Расчет будущего редуктора начинается с определения передаточного момента и подборки его из нормированных пар. После этого уточняются диаметры деталей и межосевое расстояние валов.

Составляется кинематическая схема, определяется оптимальная форма корпуса и крышки, номера подшипников.

В сборочный чертеж входит кинематическая схема двухступенчатого редуктора, система смазки и способы ее контроля, типы подшипников и места их установки.

ГОСТ 16531-83 описывает все возможные виды и типоразмеры зубчатых колес, которые могут применяться в цилиндрических редукторах с указанием модуля, количества зубьев и диаметра. По размеру шестерни подбирается вал.

Его прочность рассчитывается с учетом вращательного момента на скручивание и изгиб. Определяется минимальный размер, умножается на коэффициент прочности. Затем выбирается ближайший больший нормализованный размер вала.

Шпонка рассчитывается только на срез и подбирается аналогично.

Скачать ГОСТ 16531-83

По диаметру вала выбирается подшипник. Его тип определяется направлением зуба. При косозубой передаче ставят упорные, более дорогие. Прямозубая передача не нагружает их в осевом направлении, и однорядные шарикоподшипники работают по несколько тысяч часов.

Схема сборки указывается на чертеже внизу и подробно расписывается в технологической документации, которая выдается в производство вместе с чертежами. На главном чертеже с общим видом в таблице указываются технические характеристики редуктора, которые затем переносятся в паспорт:

  • количество ступеней;
  • передаточное число;
  • число оборотов ведущего вала;
  • мощность на выходе;
  • КПД;
  • габариты;
  • вес.

Дополнительно могут указываться вертикальное расположение зацепления, направление вращение вала и способ установки: фланцевый или на лапах.

Виды цилиндрических редукторов

Цилиндрические редукторы разнообразны по конструкции, размерам и мощности, они делятся на виды по нескольким характеристикам:

  • тип крепления;
  • расположение валов;
  • количество ступеней;
  • нарезка зуба.

К характеристикам могут относиться виды подшипников и тип соединения валов.

Редукторы цилиндрические одноступенчатые могут крепиться к двигателю и корпусу рабочего узла фланцами. Конструкция компактная, с минимальными затратами материалов.

В основном они устанавливаются на подошву с выступами по периметру или на лапки с отверстиями под анкерные болты. Небольшие по габариту узлы могут устанавливаться на сварной каркас.

Для габаритных агрегатов делается специальный фундамент.

Расположение валов

Входной и выходной валы могут располагаться горизонтально, вертикально, параллельно друг другу, но в разных плоскостях для многоступенчатых узлов.

При наличии только одного зацепления, валы находятся в одной плоскости, строго вертикальной или горизонтальной. Они редко выводятся в одну сторону, только при возможности компактного расположения двигателя и рабочего узла.

У двухступенчатого цилиндрического редуктора межосевое расстояние больше и можно монтировать двигатель со стороны исполнительного механизма.

Редукторы цилиндрические могут выпускать с вертикальным расположением валов. Их удобно устанавливать на машины, но верхнее зацепление и подшипники смазываются слабо. Для длительной работы с большими нагрузками они не подходят.

Корпус редуктора цилиндрического горизонтального габаритный, занимает много места. Он меньше греется, выдерживает нагрузки и вибрацию, устойчив.В моделях от 3 и более ступеней, валы располагаются горизонтально. Смазка достает до всех подшипников. В многорядных конструкциях делается дополнительно орошение сверху, с маслопровода, установленного в крышку.

В характеристики редуктора входит и направление вращения выходного вала. По часовой стрелке считается нормальным и в паспорте не указывается.Левое вращение отражается в характеристиках. При проектировании редуктора оно имеет знак «–».

Классификация по количеству зацеплений

Основной технической характеристикой цилиндрических редукторов является их деление по количеству ступеней. Простейшие одноступенчатые модели имеют максимальное передаточное число 6,5, малую мощность, КПД 99%. Они не греются, свободно вращаются в обратную сторону. Их можно использовать как понижающие.

На небольших механизмах с небольшой мощностью удобно устанавливать мотор-редуктор. Это собранные в одном корпусе электродвигатель и одноступенчатый редуктор. На изготовление вспомогательных элементов и площадок для крепления расходуется значительно меньше материала, чем для двух отдельных узлов. Надежная передача вращения от двигателя. Простой способ соединения с рабочим узлом.

У двухступенчатого цилиндрического редуктора указывается кинематическая схема зацепления. Она может быть развернутой, когда на промежуточном валу по бокам установлены 2 колеса.

Аналогично ведущий вал передает крутящий момент двумя одинаковыми шестернями. Компоновка с двойным зацеплением характерна для сильно нагруженных моделей с наклонной нарезкой зубьев.

КПД двухступенчатых моделей 97 – 98%.

Вертикальные двухступенчатые модели компактные, часто имеют фланцевое соединение. Устанавливаются на рабочий механизм вместе с двигателем.

У редукторов цилиндрических трехступенчатых передаточное число может достигать 70. В технической документации указывается передаточное отношение общее и каждой пары.

Расположение валов может быть двурядным. Трехступенчатые редукторы устанавливают в основном на больших станках, ножницах, подъемных механизмах, где требуется большое усилие и маленькая скорость.

КПД трехступенчатых редукторов 96%.

Нарезка зуба

Цилиндрические редукторы различают по наклону зуба:

  • прямозубые;
  • косозубые;
  • шевронные.

Шестерня и колесо с прямым зубомотносительно простая в изготовлении. Они быстроходные с высоким КПД, минимально нагружают подшипники. Основной недостаток – высокий уровень шума при работе.Одинаково хорошо работают в прямом и обратном направлении, когда ведущим становится колесо.

Цилиндрические косозубые редукторы имеют зуб, нарезанный с наклоном. Это увеличивает линию контакта и передаваемое усилие. Зубья заходят в зацепление постепенно. Работает он тихо, плавно.

От наклонного расположения зуба возникает дополнительная осевая нагрузка на подшипники. Их приходится устанавливать упорные, более дорогие и часто менять. Чтобы компенсировать осевые нагрузки, колеса ставят попарно с разным направлением наклона.

Косозубые цилиндрические редукторы компактнее прямозубых с аналогичными характеристиками.Одновременно в зацеплении находится большее количество зубьев. От трения детали греются. Кроме смазки в многоступенчатых моделях делают дополнительно систему охлаждения.

Устанавливают редуктора с косозубым зацеплением на механизмы, требующие большого усилия с длительным непрерывным циклом работы.

Зацепление с наклонным зубом хорошо работает в одном направлении. Обратно прокручивается с большим усилием. Изготовление деталей сложное и трудоемкое, требует высокой точности.

Шевронный зуб представляет собой косой, нарезанный в разных направлениях. Обычно нарезка производится фрезами для косозубых колес. По центру обода делается проточка для выхода инструмента. Нарезка производится сначала в одну сторону, затем деталь переставляется, и вторая полоса на ободе нарезается в другую сторону. Зубья сходятся вершинами в центре шестерни.

Шевронное зацепление работает тихо. Осевая нагрузка равномерно распределяется в обе стороны и компенсируется.

Подшипники работают в нормальном режиме. Двойной наклон зуба делает передачу мощной.

В зацеплении одновременно участвует несколько зубьев. Подогнать с высокой точность эвольвенты на обеих взаимодействующих деталях невозможно. Возникает трение и нагрев.

Шевронные колеса изготавливать сложно. Необходима высокая точность фрезеровки и пересечение условных линий в центре обода. Нарезка производится в 2 приема с перестановкой и тонкой регулировкой. В обратном направлении шеврон проворачивается с большим усилием.

Шевронные редуктора используют в агрегатах с большими нагрузками и короткими циклами работы. Их устанавливают на кузнечно-прессовое, подъемное оборудование, на механизмы, где требуется тормоз.

Клети

Многоступенчатые цилиндрические редукторы с несколькими выходными валами, вращающимися синхронно от одного двигателя и ведущего вала, называют клетями.

Их устанавливают на агрегаты с несколькими исполнительными механизмами, работу которых необходимо синхронизировать. Они имеют сложную кинематическую схему с передачей крутящего момента от одной шестерни 2 колесам.

Для возможности работать параллельно, используют соосные валы, один из которых полый.

Устанавливают клети на прокатных и правильных станах, где одновременно должны синхронно вращаться гибочные и правильные валки.

Коробки скоростей

Разновидность цилиндрического редуктора с подвижным промежуточным валом является широко известной коробкой скоростей. При изменении положения вала одни пары выходят из зацепления, другие начинают взаимодействовать. В результате изменяется передаточное число, скорость вращения на выходе.

Коробки скоростей делаются с прямым зубом. Косозубые встречаются редко, когда большие нагрузки на исполнительный механизм.

Применение цилиндрических редукторов

Назначение редуктора – понижение числа оборотов двигателя и увеличение мощности на выходном валу. Сборка цилиндрического редуктора не представляет сложности. По центру отверстий проходит разъем корпуса и крышки. Подшипники насаживаются на валы, устанавливаются в заготовленные гнезда и подпираются снаружи крышками.

Колеса и шестерни крепятся на валы с помощью шпонок.

Для регулировки межосевого расстояния необходимо с большой точностью делать расточку корпуса.

Техобслуживание редукторов простое. Надо регулярно доливать масло, периодически менять его. Детали, расположенные внутри, рассчитаны на длительную эксплуатацию в течение как минимум 10 лет.

Применяются редуктора в различных отраслях промышленности. Отдельные типы крупного оборудования способны выдержать любые погодные условия. Их устанавливают в карьерах и на открытых площадках, на козловых кранах.

Прокатное и кузнечно-прессовое оборудование не сможет работать без редукторов. В этой отрасли востребовано много разновидностей редукторов. Прямозубые стоят на кранах. Мощные шевронные вращают кривошипные прессы, вальцы, манипуляторы, подающие металл.

Прокатные т-правильные станы работают исключительно благодаря клетям, передающим вращение двигателя на валки и рабочие узлы.

Под каждым капотом прячется коробка скоростей. На каждом станке имеется редуктор или несколько. Маленькие передачи установлены в электроинструменте и регулируют скорость вращения шпинделя дрели, болгарки и фрезера.

Достоинства и недостатки

Цилиндрический передаточный механизм получил широкое применение в различных областях. Он имеет неоспоримые достоинства по сравнению с червячным:

  • высокий КПД;
  • не греется;
  • работает в обе стороны.

Преимущества и недостатки цилиндрического редуктора зависят от особенностей зубчатого зацепления и других конструктивных элементов.

Преимущества

Основным положительным моментом является высокий КПД. Он значительно превосходит мощности на выходе при одинаковых двигателях, все зубчатые и другие виды передач.

Узел может работать длительное время без перерывов, переключаться бесконечное количество раз с одного режима на другой и даже менять направление вращения.

Выделение тепла минимальное. Нет надобности ставить систему охлаждения. Смазка разбрызгивается нижними колесами, смазывает верхние шестерни, подшипники и собирает вниз, в поддон, всю грязь, сколовшиеся частицы металла.Достаточно периодически доливать масло и раз в 3 – 6 месяцев менять его.Частота профилактических мероприятий зависит от режима работы.

Выходной вал установлен в подшипники качения и практически не имеет люфта. Перемещение его достаточно точное, чтобы использовать зубчатый механизм в качестве привода точных приспособлений и приборов. Осевое и радиальное биение сопрягаемых деталей не влияет на работу механизма.

Эффективность работы не зависит от перепадов напряжения. Передаточное число стабильно. Если падает скорость вращения двигателя, пропорционально замедляется вращение ведомого колеса. Мощность остается неизменной.

Недостатки

Положительное качество – отсутствие трения и торможения, в определенных условиях создает проблемы.

В грузоподъемных механизмах при установке цилиндрического редуктора надо ставить сильный тормоз, чтобы удержатьтяжелые предметы на весу и предотвратить их самостоятельное опускание.

В червячных передачах ведущим может быть только червяк и из-за большого трения возникает эффект самоторможения.

Проблема всех зубчатых зацеплений в отсутствии предохранительного механизма.

При перегрузе или резком включении ремень проскальзывает по шкиву. Зуб может только сломаться, и деталь придется менять. Как дополнительные предохранители используются шпонки. Они рассчитываются на срез без запаса прочности. Заменить срезанную муфтой простую деталь значительно проще.

Стоимость рабочих деталей большая. Технология изготовления длительная и сложная.При этом зуб постепенно стирается, увеличивается зазор между рабочими поверхностями. Изменять межцентровое расстояние, как в реечных и червячных передачах в редукторе нельзя.Приходится периодически заменять шестерни, колеса, подшипники.

Чем больше стирается эвольвента, тем сильнее стучат друг об друга зубья, и шумит редуктор.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/cilindricheskij-reduktor.html

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей :: Курсовые-Рефераты

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей

3

Курсовой проект

По дисциплине «Машины и механизмы»

Тема:

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор

с шевронным зубом и клиноременной передачей

f.

Введение 3

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 4

2. Расчет клиноременной передачи 6

3. Расчет зубчатых колес редуктора 10

4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников 15

5. Конструктивные размеры и колеса 16

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора 17

7. Первый этап компоновки редуктора 18

8. Проверка долговечности подшипников 19

9. Второй этап компоновки редуктора 25

10. Проверка прочности шпоночного соединения 26

11. Уточненный расчет валов 29

12. Подбор муфты 31

Заключение 34

Литература 33

fВведение.

Привод — устройство приводящие в движение машину или механизм с преобразованием подводной энергии.

Приводы бывают механические, электрические, комбинированные, кинематические.

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 вращательного момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

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, и т. д.)

Проектирование — это разработка общей конструкции изделья.

Конструирование — это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схемы в реальную конструкцию.

Проект — это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструирования.

Цель работы: рассчитать спроектировать и сконструировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременную передачу для привада шестеренного насоса.

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КЕНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Определим общий КПД привода

КПД цилиндрической зубчатой закрытой передачи, з1=0,97; КПД ременной передачи, з2=0,96; КПД учитывающий потери пары подшипников, з3=0,99.

Определим требуемую мощность двигателя

По требуемой мощности Pтр.=5,9 кВт выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения

1) синхронная частота: 3000 об/мин.

тип двигателя: 4А112М2У3

скольжение: 2,5%

номинальная частота вращения: nдв.=2900 об/мин.

2) синхронная частота: 1500 об/мин.

тип двигателя: 4А132S4У3

скольжение: 3,0%

номинальная частота вращения: nдв=1455об/мин.

3) синхронная частота: 1000 об/мин

тип двигателя: 4А132М6У3

скольжение: 3,2%

номинальная частота вращения: nдв=870об/мин.

Определим общее передаточное число

где U1- передаточное число клиноременной передачи; U2- передаточное число зубчатой передачи.

Принимаем U2=5.5, найдем U1=U/U2.

Окончательно принимаем двигатель типа 4А112М2У3 с синхронной частотой вращения 3000 об/мин.

U1=2,43, U2=5,5, номинальная частота вращения nдв.=2975 об/мин.

1.5 Определим частоту вращения валов редуктора

1.6 Определим угловую скорость вращения

1.7 Определим вращающий момент

1.8 Определим мощность на валах

f2. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность Ртр.=5,9 кВт; частота вращения ведущего шкива nдв.=2975 об/мин; передаточное отношение U1=2,5; скольжение ремня е =0,015.

По номограмме /1,рис. 7,3/ в зависимости от частоты вращения меньшего шкива nдв.=2975; и передаваемой мощности Ртр.=5,9 кВт принимаем сечение клинового ремня А.

2.1 Определим диаметр меньшего шкива /1, формула 7.25/

Согласно/1, таб. 7,8/ с учетом того, что диаметр шкива сечения А недолжен быть менее 100 мм, принимаем d1=100 мм.

2.2 Определим диаметр большего шкива /1, формула 7.3/

Принимаем d2=240 мм. /1, стр. 120/

2.3 Уточним передаточное отношение

При этом угловая скорость:

т.к расхождение с первоначальными данными равно нулю, следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов d1=100 мм, d2=250 мм.

2.4 Определим межосевое расстояние ар следует принять в интервале /1, формула 7,26 /

Высота сечения ремня: Т0=8 /1, таб. 7.7/

Принимаем предварительно близкое значение ар=400 мм.

2.5 Определим расчетную длину ремня /1, формула 7.7/

Ближайшее значение по стандарту /1, таб.7.7/ L=1400 мм.

2.6 Определим уточненное значение межосевого расстояния ар с учетом стандартной длины ремня L /1, формула 7.27/

где

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L=0,01*1400=14 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения на 0,025L=0,025*1400=35 мм для увеличения натяжения ремня.

2.7 Определим угол обхвата меньшего шкива /1, формула 7,28/

2.8 Определим коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи /1, таб. 7.10/ Ср=1,0.

2.9 Определим коэффициент, учитывающий влияние длины ремня /1, таб. 7.9/

для ремня сечения А при длине L=1400 коэффициент СL=0.98.

2.10 Определим коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата

/1, пояснения к формуле 7.29/

при б1=160є коэффициент Сб=0,95.

2.11 Определим коэффициент, учитывающий число ремней в передаче /1, пояснения к формуле 7.29/: предполагая, что число ремней в передачи будет от 4 до 6 примем коэффициент Сz=0,90

2.12

2.13 Определим число ремней в передаче /1, формула 7.29

гдеР0- мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт /1, таб. 7.8/; для ремня сечения А при длине L=1700 мм, работе на шкиве d1=100 мм и U1?3 мощность Р0=1,76 кВт (то, что L=1400 мм, учитывается коэффициентом СL);

Принимаем: z=4.

2.13 Определим натяжение ветви клинового ремня /1, формула 7.30/

где скорость ; и- коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил /1, пояснения к формуле 7.30/; для ремня сечения А коэффициент и=0,1 Н*с2/м2.

2.14 Определим давление на валы /1, формула 7.31/

2.14 Определим ширину шкива Вш /1, таб. 7.12/

f3. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС РЕДУКТОРА

Выбираем материал для зубчатых колес. Для шестерни сталь 40Х, термообработка — улучшение, твердость HB=270; для колеса сталь 40Х термообработка — улучшение, твердость

3.1 Определим допускаемое контактное напряжение /1, формула 3.9/

/1,таб. 3.2/ для колеса уHlimb=2HB+70 — предел контактной выносливости при базовом числе циклов; NHO — базовое число циклов; NHE- срок службы; KHL- коэффициент долговечности; [SH]-коэффициент безопасности.

При HB 200-500 NHO=6*107.

При реверсивности привода NHE=30nt, где n- частота вращения, t- срок службы.

т.к.

где[уH1],[уH2]-допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса.

478,5?626- условие выполнено.

При симметричного расположения зубчатого колеса относительно опоры коэффициент KHв=1,15 /1, таб. 3.1/

Коэффициент ширины венца для шевронного зуба шba=0.5

3.2 Определим межосевое расстояние /1. формула 3.7/

где Ka=43-для шевронного колеса.

Примем аw=125 мм.

3.3 Определим модуль зацепления

по ГОСТ 9563-60 mn=1,2 мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев в=25є

3.4 Определим число зубьев шестерни

принимаем z1=27. Тогда

Уточним значения угла наклона зубьев

угол в=28є9ґ.

f3.5 Определим основные размеры шестерни и колеса

а) делительные диаметры:

Проверим межосевое расстояние:

б) диаметры вершен зубьев:

в) ширина колеса и шестерни:

г) коэффициент ширины шестерни по диаметру:

3.6 Определим окружную скорость колес

т.к. х

Источник: http://manme.ru/raznoe/odnostupenchatyj-gorizontalnyj-cilindricheskij_2.html

Расчет одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей

Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременной передачей

Расчет одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей

Расчет одноступенчатого редуктора с конической передачей

Расчет одноступенчатого редуктора с червячной передачей

Я профессионально выполняю курсовые проекты по дисциплине «Детали машин».

Ниже представлен пример моего расчета редуктора с прямозубой цилиндрической передачей.

Вы можете:

  • заказать мне индивидуальный расчет редуктора.
  • купить недорого этот расчет и использовать его в качестве шаблона для самостоятельного выполнения курсового проекта по дисциплине «Детали машин».

Купить онлайн за 200 рублей

После оплаты этот расчет одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей приходит в Вашу почту автоматически в течение 1 минуты.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Спроектировать одноступенчатый цилиндрический редуктор для привода скребкового конвейера.Мощность на выходном валу N = 2.5 кВтЧастота вращения выходного вала n = 70 об/мин

Передаточное число u = 3.55

 В состав этого расчета одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей входит:

  • Чертеж эскизной компоновки одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей на формате А1 в программе «Компас» и он же в «Картинке»
  • Сборочный чертеж одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей на формате А1 в программе «Компас» и он же в «Картинке»
  • Деталировка к сборочному чертежу одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей:-
  • чертеж вала шестерни на формате на А3 в программе «Компас» и он же в «Картинке» 
  • чертеж зубчатого колеса на формате на А3 в программе «Компас» и он же в «Картинке»
  • Расчетная схема тихоходного вала на формате А4 в программе «Компас» и она же в «Картинке»
  • Расчетная схема быстроходного вала на формате А4 в программе «Компас» и она же в «Картинке»
  • Спецификации к сборочному чертежу одноступенчатого редуктора с прямозубой цилиндрической передачей на формате А4 в программе «Компас» и они же в «Картинке»
  • Пояснительная записка в ворде листах А4

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Спроектировать одноступенчатый цилиндрический редуктор для привода скребкового конвейера.

Мощность на выходном валу 2,5 кВт

Частота вращения выходного вала 70 об/мин

Передаточное число 3,55

СОДЕРЖАНИЕ

Техническое задание

Введение

1 Кинематический расчет редуктора

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Определение передаточных чисел привода

1.3 Определение силовых и кинематических параметров

2 Расчет цилиндрической зубчатой передачи

2.1 Выбор материалов

2.2 Расчет допускаемых контактных напряжений

2.3 Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость

2.4 Расчет зубчатой передачи

2.5 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям

2.6 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба

3 Расчет клиноременной передачи

3.1 Исходные данные

3.2 Выбор ремня

3.3 Геометрические размеры передачи

3.4 Кинематические параметры передачи

4 Конструирование корпуса

4.1 Определение толщины стенок корпуса

4.2 Определение размеров крепежных болтов и винтов

4.3 Детали и элементы корпуса редуктора

5 Расчет валов редуктора

5.1 Предварительный расчет валов редуктора

5.2 Эскизная компоновка редуктора

5.3 Определение сил в зацеплении передачи и консольных сил

5.4 Определение реакций в опорах валов

5.5 Проверочный расчет подшипников

5.2 Проверочный расчет валов на выносливость

6 Выбор и расчет шпоночных соединений

6.1 Шпонка под шкив на быстроходном валу

6.2 Шпонка под зубчатое колесо

6.3 Шпонка под полумуфту на тихоходном валу

6.4 Расчет и применение посадок в редукторе

7 Описание принятой системы смазки

8 Описание процесса сборки редуктора

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Машины состоят из деталей. Детали машин – это составные части машин, каждая из которых изготовлена без применения сборочных операции (например, вал).

Число деталей в сложных машинах может составлять десятки и сотни тысяч, например, в автомобиле более 15 тыс. деталей, в автоматизированных комплексах прокатного оборудования – более миллиона.

Курс «Детали машин» охватывает, также совокупность совместно работающих деталей, представляющих собой конструктивно обособленные единицы, обычно объединяемые, одним назначением и называемые сборочными единицами или узлами. Узлы одной машины можно изготовлять на разных заводах. Характерными примерами узлов являются редукторы, коробки передач, муфты, подшипники в собственных корпусах.

Для получения знаний по проектированию, проводим проектирование редуктора.

Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Редуктор предназначен для снижения угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса, в котором расположены элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники.

1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

1.1 Выбор электродвигателя

Так как проектируется электропривод, в состав которого входит редуктор общего назначения, то электродвигатель выбираю стандартный, наиболее подходящий по мощности и частоте вращения.

Определяем требуемую мощность на приводном валу

2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

2.1 Выбор материалов

Для изготовления колеса и для шестерни выбираем сталь 40ХН. Термообработка: для колеса – улучшение 2, HB 269…302; для шестерни — улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности зуба HRC 48..54, твердость сердцевины HB 269…302. Свойства материала сведены в таблицу

2.5 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям

После уточнения размеров передачи производится проверочный расчет по контактным напряжениям

3 РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Исходные данные

Крутящий момент на ведущем шкиве Т1 = 37,15 Н•м

Частота вращения ведущего шкива n1= 720 мин-1

Передаточное число U=2,9

Относительное скольжение = 0,015

Тип нагрузки — переменный

Число смен работы передачи в течение суток nc= 2

3.2 Выбор ремня

По величине крутящего момента на ведущем шкиве выбираем ремень со следующими параметрами [1]

тип сечения – нормальное (Б)

площадь поперечного сечения A= 138мм2

ширина нейтрального слоя bp= 14мм

масса погонного метра ремня qm= 0,18кг/м

3.3 Геометрические размеры передачи

Диаметр ведущего шкива

Округлим до ближайшего целого числа из ряда [1] мм

Диаметр ведомого шкива

Округлим до ближайшего целого числа из ряда [3] мм

4 КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСА

4.1 Определение толщины стенок корпуса

Принимаем δ = 6 мм.

4.2 Определение размеров крепежных болтов и винтов

Крепежные болты (винты) выбираем в зависимости от главного параметра редуктора – межосевого расстояния [1, табл. 10.17].

Для крепления редуктора к раме принимаем болты М16.

Для соединения основания и крышки корпуса –болты М10.

Для крепления торцовых подшипниковых крышек принимаем болты М8.

Для крепления крышки смотрового люка выбираем винты М6.

4.3 Детали и элементы корпуса редуктора

4.3.1 Смотровой люк

Служит для контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации. Для удобства осмотра располагаем его на верхней крышке корпуса редуктора, что позволяет также использовать люк для заливки масла.

Люк закрываем крышкой из стального листа толщиной δ = 2 мм. Под крышку устанавливаем уплотняющую прокладку из резины толщиной 2 мм.

4.3.2 Проушины

Для подъема и транспортировки редуктора применяем проушины, отлитые заодно к крышкой редуктора. Проушины выполнены в виде ребер с отверстием.

В корпусе редуктора также предусматривают отверстия под маслоуказатель и сливную пробку.

5 РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

5.1 Расчет геометрических размеров ступеней валов

Ступень вала и ее размеры Вал — шестерняВал колеса

1-я ступень под элемент открытой передачи d1

2-я ступень под уплотнение и подшипник d2

3-я ступень под шестерню, колесо d3

4-я ступень под подшипник d4

5-я ступень под резьбу или упорная d5 Не конструируют L5 L5 определяют графически

Предварительно выбираем подшипники [1, табл. 7.2]:

быстроходный вал – шариковые радиальные подшипники 308;

тихоходный вал – шариковые радиальные подшипники 211.

5.2 Эскизная компоновка редуктора

5.3 Определение сил в зацеплении передачи и консольных сил

Усилие от ременной передачи, действующее на быстроходный вал

Определяю усилие от муфты, действующее на тихоходный вал

Таблица 3. Силы в зацеплении цилиндрической передачи

5.4 Определение реакций в опорах валов

5.4.1 Расчет быстроходного вала

Расчетная схема быстроходного вала представлена на рисунке

На вал действуют следующие силы

– окружная сила на вал-шестерне;

– радиальная сила на вал-шестерне;

– консольная сила от ременной передачи.

Определим реакции опор в вертикальной плоскости

Построим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости

Определим реакции опор в горизонтальной плоскости

Построим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости

Определяем суммарные реакции опор и изгибающие моменты

5.4.2. Расчет тихоходного вала

Расчетная схема тихоходного вала представлена на рисунке 2.

На вал действуют следующие силы

кН – окружная сила на колесе,

кН – радиальная сила на колесе,

кН – сила от действия муфты.

Определим реакции опор в вертикальной плоскости

Построим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости

Определим реакции опор в горизонтальной плоскости

Построим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости

Определяем суммарные реакции опор и изгибающие моменты

5.5 Проверочный расчет подшипников

5.5.1 Подшипники быстроходного вала

На быстроходном валу предварительно выбраны шариковые радиальные подшипники 308. Долговечность подшипника для цилиндрических редукторов должна быть не менее 10000 часов. Расчет ведем по подшипнику В, так как он наиболее нагружен. RВ = 2,02 кН.

Эквивалентная нагрузка подшипника

где X = 1 – коэффициент радиальной нагрузки

Y = 0 – коэффициент осевой нагрузки

Кб = 1,5 – коэффициент безопасности

Кт = 1 – температурный коэффициент

Рассчитываем долговечность подшипника

где а1 – коэффициент надежности при безотказной работе подшипников ;

а23 – коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качество его эксплуатации;

Сr – динамическая грузоподъемность подшипника, Н;

m – показатель степени для шариковых подшипников;

n – частота вращения быстроходного вала, мин-1. часов часов

Предварительно принятый подшипник 308 удовлетворяет условию задачи, так как его расчетная долговечность больше минимальной допускаемой.

5.5.2 Подшипники тихоходного вала

На тихоходном валу предварительно выбраны шариковые радиальные подшипники 211. Расчет ведем по подшипнику А, RА = 3,99 Н.

Эквивалентная нагрузка подшипника

Рассчитываем долговечность подшипника часов часов

5.6 Проверочный расчет валов на выносливость

5.6.1 Быстроходный вал

Материал вала – сталь 40Х, нормализованная. Механические характеристики [1,табл.3.2]:

σв = 790 МПа – предел прочности;

σт = 640 МПа – предел текучести;

σ-1 = 375 МПа – предел выносливости.

Опасным является сечение под серединой шестерни (см. рис.1).

Нормальное амплитудное напряжение изгиба σа в опасном сечении вала

где Wx – осевой момент сопротивления сечения вала

Амплитудное и среднее касательное напряжение изгиба в опасном сечении вала

где Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала

Коэффициент Кσ концентрации нормальных напряжений в расчетном сечении вала

где Кσ =1,7 – коэффициент концентрации нормальных напряжений для шлицевого вала

– коэффициент влияния размеров поперечного сечения

КF =1 – коэффициент влияния шероховатости поверхности

Коэффициент Кτ концентрации касательных напряжений в расчетном сечении вала равен

где Кτ =2,35 – коэффициент концентрации касательных напряжений для шлицевого вала

Пределы выносливости. Для нормальных напряжений

Для касательных напряжений

где τ-1 ≈ 0,58∙σ-1 = 0,58 ∙ 375 = 217,5 МПа

Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении S

Полученный результат показывает, что вал обладает достаточной устойчивостью.

5.6.2 Тихоходный вал

Материал вала – сталь 40Х, нормализованная. Механические характеристики

σв = 790 МПа – предел прочности;

σт = 640 МПа – предел текучести;

σ-1 = 375 МПа – предел выносливости.

Опасным является сечение под серединой шестерни

Нормальное амплитудное напряжение изгиба σа в опасном сечении вала

где Wx – осевой момент сопротивления сечения вала

Амплитудное и среднее касательное напряжение изгиба в опасном сечении вала

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении S

Полученный результат показывает, что вал обладает достаточной устойчивостью.

6 ВЫБОР И РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

6.1 Шпонка под шкив на быстроходном валу

Диаметр вала под шпонку dв = 33 мм. Длина ступени вала Lв = 40 мм. В зависимости от диаметра вала выбираем шпонку [1, табл.К42] b×h = 10×8. Длину шпонки принимаем на 5…10 мм меньше длины ступени вала и округляем до стандартного значения L = 32 мм. Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице [σ]см = 180 МПа. Допустимое напряжение при срезе

[τ]ср = 0,6∙[σ]см = 0,6∙180 = 108 МПа (

Условие прочности на смятие выполняется.

6.1.2. Проверочный расчет на срез

где Т1 = 104,54 Н∙м – крутящий момент на шестерне,

dв = 33 мм – диаметр вала,

b = 10 – ширина шпонки,

Lр = 22 мм – рабочая длина шпонки

Условие прочности на срез выполняется.

6.2 Шпонка под зубчатое колесо

Диаметр вала под шпонку dв = 66 мм. Длина ступицы колеса Lв = 66 мм. В зависимости от диаметра вала выбираем шпонку [1, табл.К42] b×h = 20×12. Длину шпонки принимаем на 5…10 мм меньше длины ступицы колеса и округляем до стандартного значения L = 60 мм.

6.2.1. Проверочный расчет на смятие

где Т2 = 356,38 Н∙м – крутящий момент на тихоходном валу,

d = 66 мм – диаметр вала,

t2 = 4,9 мм – глубина паза втулки,

Lр = L – b = 60 – 20 = 40 мм – рабочая длина шпонки.

Условие прочности на смятие выполняется.

6.2.2. Проверочный расчет на срез

где Т2 = 356,38 Н∙м – крутящий момент на тихоходном валу,

dв = 66 мм – диаметр вала,

b = 20 – ширина шпонки,

Lр = 40 мм – рабочая длина шпонки

Условие прочности на срез выполняется.

6.3 Шпонка под полумуфту на тихоходном валу

Диаметр вала под шпонку dв = 45 мм. Длина ступени вала Lв = 54 мм. В зависимости от диаметра вала выбираем шпонку [1, табл.К42] b×h = 14×9. Длину шпонки принимаем на 5…10 мм меньше длины ступени вала и округляем до стандартного значения L = 45 мм.

6.3.1. Проверочный расчет на смятие

где Т2= 356,38 Н∙м – крутящий момент на тихоходном валу,

d = 45 мм – диаметр вала,

t2 = 3,8 мм – глубина паза втулки,

Lр = L – b = 45 – 14 = 31 мм – рабочая длина шпонки.

Условие прочности на смятие выполняется.

6.3.2. Проверочный расчет на срез

где Т2 = 356,38 Н∙м – крутящий момент на колесе,

dв = 45 мм – диаметр вала,

b = 14 – ширина шпонки,

Lр = 31 мм – рабочая длина шпонки

Условие прочности на срез выполняется.

6.4 Расчет и применение посадок в редукторе

6.4.1 Посадка зубчатого колеса на вал

Определим величину натяга

Посадка колеса на вал с гарантированным натягом в системе отверстия

6.4.2 Посадка внутреннего кольца подшипника на быстроходный вал

Определим величину натяга

Посадка кольца на вал с гарантированным натягом в системе отверстия

6.4.3 Посадка наружного кольца подшипника быстроходного вала в корпус

Определим величину зазора

Посадка кольца в корпус с зазором в системе отверстия

6.4.4 Посадка внутреннего кольца подшипника на тихоходный вал

Посадка кольца на вал с гарантированным натягом в системе отверстия

6.4.5 Посадка наружного кольца подшипника тихоходного вала в корпус

Определим величину зазора

Посадка кольца в корпус с зазором в системе отверстия

6.4.6 Посадка шкива на быстроходный вал

Определим величину натяга и зазора

осадка шкива на вал переходная в системе отверстия

6.4.7 Посадка полумуфты на тихоходный вал

Посадка полумуфты на вал с гарантированным зазором.

7 ОПИСАНИЕ ПРИНЯТОЙ СИСТЕМЫ СМАЗКИ

Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

Для зубчатого зацепления применяем непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием).

Смазочное масло для передачи выбирается в зависимости от значения расчетных контактных напряжений и фактической окружной скорости колес.

Окружная скорость колес составляет 1,02 м/с.

Величина контактных напряжений составляет σн = 467,5 МПа.

Для смазывания применяем индустриальное масло марки И-Г-А-68 [1,табл.10.29].

В одноступенчатых редукторах объем масляной ванны определяют из расчета 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

В цилиндрических редукторах зубья колеса должны быть полностью погружены в масло.

Для контроля уровня масла, находящегося в корпусе редуктора применяем трубчатый маслоуказатель.

При работе редуктора масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей передачи. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло в редукторе периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого внутреннюю полость редуктора сообщают с внешней средой путем установки отдушины в смотровом люке редуктора.

Так как окружная скорость колес менее 2 м/с, то для смазки подшипников используем пластичную смазку – консталин жировой УТ-1 ГОСТ 1957-73.

8 ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ РЕДУКТОРА. Заказать курсовой по деталям машин в Санкт-Петербурге.

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку редуктора с быстроходного вала: надевают подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80-100 С0. Собранный быстроходный вал устанавливают в корпус.

Сборку тихоходного вала начинают с установки зубчатого колеса. Для этого сначала закладывают в паз на валу шпонку и затем напрессовывают колесо на вал. Затем устанавливают упорное кольцо, маслоотбойные шайбы и напрессовывают подшипники, нагретые в масле.

Собранный вал с колесом и подшипниками устанавливают в корпус редуктора, затем устанавливают крышки.

Редуктор закрывают крышкой и затягивают болтами. Место разъема корпуса редуктора и крышки покрывают лаком.

В конце сборки редуктора маслоспускное отверстие закрывают пробкой, и устанавливают трубчатый маслоуказатель. В редуктор заливают масло и закрывают смотровое отверстие крышкой.

Собранный редуктор подвергают испытанию на холостом ходу.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.: Высш. школа, 1991 г

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х томах. – М.: Машиностроение, 2001

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – Высшая школа, 1990

Источник: https://diplom-berezniki.ru/628-raschet-odnostupenchatogo-reduktora-s-pryamozuboy-cilindricheskoy-peredachey.html

Refy-free
Добавить комментарий