Расчет редуктора

Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2013 в 01:19, курсовая работа

Описание работы

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. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим механизмом для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Работа содержит 13 файлов

расчет.docx

— 550.55 Кб (Скачать)


                                            Введение

Развитие машиностроения характеризуется  широким внедрением гибких автоматических производств, позволяющих  оперативно перестраиваться  на выпуск новой продукции  и дающих наибольший экономический эффект; повсеместным внедрением автоматических линий, систем автоматического  управления и проектирования, промышленных роботов, роторных и роторно-конвейерных  комплексов, машин  и оборудования со встроенными средствами микропроцессорной  техники, а также  многооперационных  станков с ЧПУ. Созданием новых  машин и оборудования необходимо осуществлять только на основе унифицированных  блочно-модульных  и базовых конструкций (например, унифицированный  станочный модульный  блок – станок с  ЧПУ в сочетании  с промышленным роботом  и автоматическим транспортным накопительным  устройством с  обязательным наличием микропроцессора).

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. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим механизмом для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.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 (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов.

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 и т. д.).

Возможности получения больших  передаточных чисел при малых  габаритах обеспечивают планетарные  и волновые редукторы.

 

  1. Выбор электродвигателя, кинематический и  силовой  расчёт привода

 

3.1 По таблице  1.1 [1, с 5] принимаем  КПД привода: 

КПД пары цилиндрических зубчатых колёс  h1 = 0,97

КПД пары подшипников  качения h2 = 0,99

КПД открытой цепной передачи h3 = 0,95

КПД, учитывающий  потери в опорных  валах приводного барабана h4 = 0,99

КПД муфты (потери в муфте) h5 = 0,99

    1. Определяем общий КПД привода:

h = h1×h22×h3×h4×h5 = 0,97 × 0,992 × 0,95 × 0,99 × 0,99 = 0,89

    1. Мощность на валу барабана:

 кВт

3.4 Требуемая  мощность электродвигателя

 кВт

    1. Угловая скорость барабана:

 рад/с

3.6 Частота вращения  барабана:

 мин-1

3.7 Из таблицы  K9 [3, с 390] по частоте вращения и по требуемой мощности выбираем асинхронный короткозамкнутый трехфазный электродвигатель серии 4А общепромышленного применения; закрытый, обдуваемый 4АМ112МА6У3, для которого :

Рдв=1,5 кВт

 мин-1   

Угловая скорость двигателя:

 рад/с

 

3.8 Находим общее  передаточное число 

3.9 Производим  разбивку общего  передаточного числа,  принимая передаточное  число редуктора  из стандартного  ряда:

3.10. Определяем частоту вращения  и угловую скорость валов привода.

nдв.=700 мин-1

 

3.11 Выполняем силовой расчет  привода.

3.11.1 Вращающие моменты на валах  привода.

 

3.11.2 Мощности на валах привода.

 

Таблица 1.

Кинематические и силовые характеристики валов.

№ вала

n, мин-1

ω, с-1

Р, кВт

М, Н∙м

Двигателя

700

73,27

1,17

15,97

І

700

73,27

1,15

15,49

ІІ

175

18,32

1,1

60,12

III

54,46

5,7

1,04

183,34


 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчёт зубчатых колёс редуктора

 

4.1 Для шестерни и колеса принимаем материал [1], табл. 9.2, 170:

Сталь 45 с термообработкой улучшение. Из табличных данных выбираем примерно среднее значение твёрдости как  наиболее вероятное. Принимаем: твёрдость  шестерни , колеса – . При этом обеспечивается требуемая разность твердостей  

 

  4.2 Рассчитываем допускаемые  контактные напряжения по формуле:

;

Среднее допускаемое контактное напряжение:

.

При этом условие 

соблюдается [1], § 9.11.

 

   4.3 Допускаемые напряжения изгиба [1], табл. 9.3 (189), § 9.11:

Для материала  зубьев шестерни: ; ; .

Для материала  зубьев колеса: ; ; ;

 

4.4 Расчётные коэффициенты [1], § 9.12 (191-192):

Принимаем , как для симметрично расположенных колёс, и коэффициент , как для прирабатывающихся колёс (твёрдость колеса НВ= 350, нагрузка постоянная).

 

4.5 Межосевое расстояние передачи [1], 171:

По стандарту  принимаем  .

 

4.6 Ширина зубчатого венца [1], табл. 1.1 (12):

колеса: ;

шестерни: .

Принимаем стандартное значение и по табл. 1.1[1]

       

4.7 Нормальный модуль зубьев:

Принимаем стандартное значение . [1], 157.

 

4.8 Предварительно определяем минимальный  угол наклона зубьев:

.

 

 

    4.9 Суммарное число зубьев:

.

Принимаем 199

 

 

4.10 Фактический угол наклона  зубьев:

; .

 

4.11 Число зубьев шестерни и колеса:

          ;

Принимаем z1=40

.

 

4.12 Фактическое передаточное число:

,

Отклонение  от номинального составляет 0,6%, что  меньше допустимого 5%.

 

4.13 Основные геометрические размеры  передачи.

Делительные параметры:

;

.

Уточняем  межосевое расстояние:

.

Диаметр окружностей вершин зубьев шестерни и колеса:

 

4.14 Окружная скорость колёс:

.

    4.15 Силы в зацеплении:

Окружная  сила: ;

Радиальная  сила: ;

Осевая  сила:

 

4.16 Принимаем расчётные коэффициенты [1], §9.12, табл. 9.6:

; .

 

   4.17 Расчётное контактное напряжение:

   4.18 Эквивалентное число зубьев шестерни и колеса:

;

Коэффициент формы зуба [1], §9.10:

;

  4.19 Принимаем коэффициенты [1], §9.12, табл. 9.6:

; ; ;

коэффициент, учитывающий наклон зуба:

.

 

4.20 Расчётное напряжение изгиба  в основании ножки зуба колеса:

Прочность зубьев на изгиб обеспечивается.

 

 

 

 

 

  5. Проектировочный расчет валов редуктора:

 

 

5. Проектировочный расчет валов  редуктора:

Выполняется как условный расчет только на кручение для ориентировочного определения  посадочных диаметров.

;

где МПа –для передачи вращающего момента с помощью цепной передачи, МПа – для передачи вращающего момента с помощью муфты.

 

 

5.1 Ведущий вал

мм

 

Принимаем мм.

Т.к. ведущий вал и вал двигателя  соединяются при помощи муфты, то уточняем

Принимаем dв1=26 мм

Под подшипники принимаем значение мм.

Принимаем 30 мм

 

5.2 Ведомый вал

 

Принимаем мм.

 

Под подшипники принимаем значение мм

Принимаем 30 мм

Диаметр вала под  зубчатым колесом

 

Принимаем 35 мм

 

 

 

 

 

 

 

6. Конструктивные  размеры зубчатых  колёс

m=1,0мм

6.1 Размеры шестерни и колеса определённые ранее

           – диаметр окружности вершин зубьев;

 – делительный диаметр;

            – ширина венца колеса;

           6.2 Размеры колеса:

 – диаметр окружности вершин  зубьев;

 – делительный диаметр;

        – ширина венца колеса;

6.3 Диаметр ступицы

dст»1,6dк=1,6×35=56 мм

6.4 Длину ступицы колеса

lст=(0,8¸1,5)dк=(0,8¸1,5)×35=28¸52,5 мм

Принимаем lст=50мм

6.5 Толщина обода

d0=(2,5¸4,0)×m=(2,5¸4,0)×1=2,5¸4 мм

Принимаем d0=4 мм

6.6 Толщина диска

с=0,3×b2=0,3×40=12 мм

Принимаем  С=12 мм

         6,7 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Конструктивные  размеры корпуса  редуктора

 

Корпус  редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации  системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной  пары, подшипниках, открытой передачи.

В проектируемых  одноступенчатых редукторах принята  в основном конструкция разъёмного корпуса, состоящего из крышки и основания.

 

7.1 Толщина стенок  корпуса редуктора

d=0,025а+1=0,025×100+1=3,5 Принимаем d=5

Толщина стенки крышки

d1=0,02а+1=0,02×100+1=3 Принимаем d1=4мм

 

7.2 Толщина фланцев  (поясов) корпуса  и крышки

мм

Верхний пояс корпуса  и крышки

b=1,5×d=1,5×6=9 мм

b1=1,5×d1=1,5×6=9 мм

Нижний пояс корпуса

l=2,35×d=2,35×6=12 мм.

      

  7,3   Для крепления крышки к корпусу принимаем болты М12 в количестве

                   8 штук с расстоянием между  ними  =96…120 мм.

d3=(0,5¸0,6)d1=(0,5¸0,6)×20=10¸12мм. Принимаем болт с резьбой М12

        

 

 

 

 

 

    7.4 Конструкция места  крепления корпуса к плите  или к раме:

dф – диаметр болта соединяющий крышку корпуса

мм

мм

Для крепления корпуса  редуктора на фундаменте принимаем 4 болта М14 в зависимости от осевого  расстояния. Отверстия под крепёжные  болты выполняют диаметром  =13,2 мм.

   

7.5 Крепящих крышку  к корпусу у  подшипников 

            d2=(0,7¸0,75)d1=(0,7¸0,75)×14=9,5¸10,5мм. Принимаем болт с резьбой М 8

 

 

7.6 Для подъёма и транспортировки  корпуса редуктора и собранного  редуктора предназначены проушины  с отверстиями  . Толщина проушины .

вал.bak

— 75.62 Кб (Скачать)

вал.cdw

— 75.48 Кб (Скачать)

валы.bak

— 50.39 Кб (Скачать)

валы.cdw

— 51.60 Кб (Скачать)

зубчатое колесо.cdw

— 72.97 Кб (Скачать)

кинематическая схема.bak

— 57.00 Кб (Скачать)

Редуктор.bak

— 186.18 Кб (Скачать)

Редуктор.cdw

— 186.18 Кб (Скачать)

Спец 2.doc

— 79.50 Кб (Открыть, Скачать)

Специ 1.doc

— 93.50 Кб (Открыть, Скачать)

эскизная компановка.bak

— 64.33 Кб (Скачать)

эскизная компановка.cdw

— 67.79 Кб (Скачать)

Информация о работе Расчет редуктора