Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

СОДЕРЖАНИЕ


Задание на проектирование. Кинематическая схема редуктора

1. Кинематический расчет электромеханического привода

1.1 Выбор электрического двигателя

1.2 Определение кинематических параметров вала

1.3 Определение кинематических параметров всех валов

2. Выбор материала для зубчатых колес и определение допускаемых напряжений

2.1 Выбор материалов

2.2 Определение допускаемых напряжений

3. Проектный расчет конической прямозубой передачи

3.1 Определение модуля

3.2 Геометрические параметры передачи

4. Эскизное проектирование редуктора

Проектирование конического редуктора4.1 Предварительный расчет валов

5. Проверочный расчет ведомого вала

5.1 Определение реакций в опорах (вертикальная плоскость)

5.2 Суммарный изгибающий момент

5.3 Построение эпюры эквивалентного момента

5.4 Определение суммарных сил реакций в опорах А и В

5.5 Проверочный расчет вала по статическим нагрузкам

5.6 Проверочный расчет вала на усталостную прочность

6. Проверочный расчет подшипников

7. Выбор и расчет шпонок

8. Выбор сорта масла и способа смазки

Заключение


ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТ


СПРОЕКТИРОВАТЬ КОНИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР СОГЛАСНО СХЕМЕ И ВАРИАНТУ


Дано:

Проектирование конического редуктора


Проектирование конического редуктора


1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА


1.1 Выбор электродвигателя


Расчёт необходимой мощности электродвигателя


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


где

м–к.п.д. муфты

–кп.д. одной пары подшипников передача

зпч–кпдпервойступени

зпч– к.п.д. второй ступени II=0,96

Значения Проектирование конического редуктора берём из таблицы 2.1[ ]


Проектирование конического редуктора


1.1.2 Определение требуемого числа оборотов двигателя


Проектирование конического редуктора

Где Uобщ=U12.U23


Из условия Проектирование конического редуктораи Проектирование конического редукторавыбираем марку электродвигателя согласно таблице 17.8[2]

Получили:

Nдв=3кВт, nдв=1435об/мин


Марка двигателя 100S4/1435


1.2 Определение общего передаточного отношения и расчёт его по ступеням


Определение реального общего передаточного числа


Проектирование конического редуктора


Разбивка общего передаточного отношения по ступеням


Проектирование конического редуктора


По таблице 2.2.[2 ] задаёмся


Проектирование конического редуктора, тогда Проектирование конического редуктора


1.3 Определение кинематических параметров всех валов


Определение частоты вращения всех валов


вал I : n1=nэл.дв=1435об/мин

вал II : Проектирование конического редуктора

вал III : Проектирование конического редуктора

Определение угловой скорости всех валов


вал I :Проектирование конического редуктора

вал II : Проектирование конического редуктора

вал III : Проектирование конического редуктора


Расчёт мощностей на каждом валу:


вал III : Проектирование конического редуктора

вал II : Проектирование конического редуктора

вал I :Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Определение вращающих моментов на каждом валу


вал III : Проектирование конического редуктора

вал II : Проектирование конического редуктора

вал I :Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


2. ВЫБОР МАТЕРЬЯЛА ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЁС И ОПРЕДЕЛЕЕИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ


2.1 Выбор материала для зубчатых колес


Обычно зубчатые колеса изготавливаются из углеродистых и легированных сталей. По твердости все зубчатые колеса делятся на две большие группы:

- Зубчатые колеса с твердостью Проектирование конического редуктора*

- Зубчатые колеса с твердостью >Проектирование конического редуктора

Из условия равномерного износа колес материал шестерни должен быть качественнее чем материал зубчатого колеса, то есть HB1=HB2+30 .

Исходные данные


Проектирование конического редуктора


Обычно берут такую зависимость:


HB1 =HB2+(25ч35)


HB1-твёрдость шестерни

HB2-твёрдость зубчатого колеса


HB2=N2 ּ100=2.5 ּ100=255

HB1= HB2 +25=255+30=280


В данном проекте был выбран материал для зубчатых колес из таб.2.1[2] и 5.1[2] марка стали 45 .Сталь подверглась двум термическим обработкам: в результате нормализации HB2=255 - для колеса;

В результате улучшения HB1=280 - для шестерни.


2.2 Определение допускаемых напряжений


Определение допускаемых контактных напряжений


Проектирование конического редуктора,


где Проектирование конического редуктора допускаемое напряжение при нулевом цикле:


Проектирование конического редуктора=2 .280+70=630Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора=2 .255+70=580Проектирование конического редуктора


Проектирование конического редукторакоэффициент нагрузки при Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора hH=1,2 - коэффициент безопасности


Проектирование конического редуктора=630ּ1/1,2=525Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора=580ּ1/1,2=483Проектирование конического редуктора ,


Определение допускаемых напряжений на усталостную прочность


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


-допускаемое напряжение на усталостную рочность при нулевом цикле

kF =1 коэффициент нагрузки

Проектирование конического редуктора - коэффициент безопасности

sF1limB1=1,75 .HB1=1,75 .280=490 Н/мм2


Проектирование конического редуктора=1,75 .255=446Проектирование конического редуктора

sFa1=sFlimB1 .kh/ hH=490 ּ1/ 1,75=280 Н/мм2

sF2=sFlimB2 .kh /hH=446ּ1/ 1,75=255 Н/мм2


3. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ КОНИЧЕСКОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ


Проектный расчет конического редуктора состоит в определении одного из геометрических размеров редуктора (de2, mt) из условия прочности зубьев, из контактных напряжений на усталость.

Проектный расчёт определяется из условия прочности по контактным напряжениям.


3.1 Определяем диаметр внешнего делительного конуса de2


По формуле 2.33[1] имеем:


Проектирование конического редуктора


где Проектирование конического редуктора - коэффициент концентрации нагрузки стр.20[1]

U =4 – передаточное отношение для конической передачи

Т2 = 65.08 Н/м – крутящий момент на тихоходном валу редуктора

Проектирование конического редуктора - допускаемое контактное напряжение


vH=0,85 - стр.20[1]


3.2 Геометрические параметры передачи


Уголы делительных конусов, конусное расстояние ширина колёс 2.34[1]


Проектирование конического редуктора, где

U=2,5


– передаточное отношение для конической передачи


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Конусное расстояние 2.35[2]


Проектирование конического редуктора, где


Проектирование конического редуктора - диаметр внешней делительной окружности колеса

Проектирование конического редуктора - угол делительных конусов

Ширина венца 2.36[1]:


Проектирование конического редуктора, где


Re – конусное расстояние

Вычисление модуля передачи 2.37[1]


Проектирование конического редуктора, где


kF=1,0 – коэффициент для прямозубых колёс стр.52 [1]

Т2 = 65.08 Н/м – крутящий момент на тихоходном валу редуктора

vF=0,85 - коэффициент для прямозубых колёс стр.52 [1]

Проектирование конического редуктора - диаметр внешней делительной окружности колеса

b=28мм – ширина колёс

Проектирование конического редуктора - допускаемое напряжение


Проектирование конического редуктора


примем модуль равный me=1

Число зубьев колёс


Проектирование конического редуктора, где


Проектирование конического редуктора - диаметр внешней делительной окружности колеса

me(mte)=1 - модуль передачи


Проектирование конического редукторазубьев


Число зубьев шестерни 2.39[1]:


Проектирование конического редуктора, где


z1=180 – число зубьев колеса

Проектирование конического редуктора=4 – передаточное отношение для конической передачи


Проектирование конического редукторазубьев


Фактическое передаточное число


Проектирование конического редуктора,где


z2=180– число зубьев колеса

z1=45– число зубьев шестерни


Проектирование конического редуктора


отклонение от заданного передаточного числа:


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора=76˚ Проектирование конического редуктора


Делительные диаметры колес 2.41[1]:


Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора


Коэффициенты смещения 2.42[1]:


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Внешний диаметр колес 2.43[1]:


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Определим длину образующей внешнего делительного конуса :


Проектирование конического редуктора


Определим среднюю длину образующей внешнего делительного конуса :


Проектирование конического редуктора


Высота ножки зуба: hc=2,4∙me=2,4∙1=2,4 мм

Высота головки зуба: hae=1∙me=1∙1=1 мм

Силы в зацеплении

Окружная сила:


Проектирование конического редуктора N


где dm2=0,857∙de2=0,857∙ 180=154.2 мм


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


4. ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕДУКТОРА


Проектирование конического редуктора4.1 Предварительный расчет валов


Ведущий вал:

Поскольку валы нагружены как крутящим, так и изгибающим моментом, то размеры вала должны учитывать это. Однако в данной работе только первый участок вала проектируется из условия прочности при кручении.

Диаметр входного участка вала:


Проектирование конического редуктораПроектирование конического редуктора, Проектирование конического редуктора


где : Проектирование конического редуктора- коэффициент, учитывающий ослабление вала шпоночным пазом

τa=15ч 25 H/мм2 стр.117(1)


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Проектирование конического редуктора

Рис.2.Эскиз ведущего вала

Ведомый вал


Проектирование конического редуктора=Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Проектирование конического редуктора

Рис.3. Эскиз ведомого вала


По значениям d3 из табл. 19.24[1] выбираем подшипники конические роликовые ГОСТ 333.75


№ вала Серия Т В С r1 r2 Cr Co e Ύ d D
1 7206 17,25 16 143 1,5 0,5 31 22 0,36 1,64 30 62
2 7206 17,25 16 143 1,5 0,5 31 22 0,36 1,64 30 62

Проектирование конического редуктора

Рис.4. Параметры подшипника

Конструктивные размеры колеса конического стр.69 [2]


δо=2,5me +2= 2,5∙1+2=4,5≈5мм

S=0,6∙b=0,6∙28=16,8≈16 мм

C=0,3∙b=0,3∙28=8,4≈8,0 мм

dc1=1,55∙d=1,55∙34≈53 мм

lcт=(1ч1,5)d=1ч1,5)∙34=34ч51мм или lcт= lм+5мм \


Проектирование конического редуктора

Рис.5. Эскиз зубчатого колеса


Конструктивные размеры крышек подшипников.

По стр.130 [1] находим δ, d,z ….. с= d δ1=1,2 δ


dф= d+d4


Размеры крышек записываем в таблицу:

№ вала d δ δ1 δ2 d c z d ф
1 62 5 6 5 6 6 4 86
2 62 5 6 5 6 6 4 86

Проектирование конического редуктора

Рис.6 Крышка подшипниа


Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

По стр. 179(1) толщина стенки корпуса:


Проектирование конического редуктора ≥6 мм Примем δ=6 мм


Толщина стенки крышки:


δ1=0,9·δ=0,9·6=5,4 6 мм


Толщина фундаментных лап:


h=1,5·dф = 1,5 ·12=18, где

dф=1,25·d= 1,25·10=12,5мм. Примем 12 мм

Проектирование конического редуктора


– диаметр болтов "корпус – крышка"


к=3d=3·10=30 мм табл.17.1[3]

С=0,5· К=0,5· 30=15 мм

h=1,5·δ=1,5·6=9 ≈ 10 мм

h1=1,5·δ=1,5·6=9 ≈ 10 мм

h2=0,5·δ=0,5·6=3 мм

С=(2 ч3) мм=3

Проектирование конического редуктора

а=10 мм

l >2a1

l 2= l2 -стр.115(3)

Проектирование конического редукторамм


Проектирование конического редуктора

Рис.7 Схема редуктора


5. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВЕДОМОГО ВАЛА


Исходные данные:


Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора


5.1 Нахождение реакций в опорах и построение изгибающих моментов


Определение реакций в опорах (вертикальная плоскость)


Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Построение эпюр изгибающих моментов


Проектирование конического редуктора

Определение реакций в вертикальной плоскости


Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Построение эпюр изгибающих моментов горизонтальной плоскости


Проектирование конического редуктора


5.2 Суммарный изгибающий момент


Суммарный изгибающий момент в любой точке вала определяется по формуле


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


5.3 Построение эпюры эквивалентного момента


По определению второй вал подвергается как кручению, так и изгибу. Поэтому для проверочного расчета необходимо построение одной эпюры так называемого эквивалентного момента- это чисто изгибающий момент, который по воздействию на вал равен сумме воздействий крутящего и изгибающего моментов. Эквивалентный момент определяется по формуле


Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора

Проектирование конического редуктора


Из эпюры Проектирование конического редуктораопределяется опасное сечение- сечение, в котором Проектирование конического редуктора равно максимальному значению 60,76 мм.


5.4 Определение суммарных сил реакции в опорах А и В


Проектирование конического редуктораH

Проектирование конического редуктора H


Проектирование конического редуктора

Рис.8 Построение эпюр для ведомого вала


5.5 Проверочный расчет вала по статическим нагрузкам


Данный расчет заключается в определении диаметра вала в опасном сечении из условия прочности на изгиб

Диаметр вала:


Проектирование конического редуктора< Проектирование конического редуктора (см. п.4.1.2)


где Проектирование конического редуктора- допускаемое напряжение для материала вала выбирается из табл. 9.4 [2] стр.125 Проектирование конического редуктора


5.6 Проверочный расчет вала на усталостную прочность


Данный расчет заключается в определении коэффициента запаса прочности S и его сравнении с допустимым.

Материал вала -сталь 45 (табл.12.7(1); d2=34 мм

Коэффициент запаса прочности определяется по формуле 9.10 [1]


Проектирование конического редуктора, Проектирование конического редуктора=1,5ч 2,1


где Проектирование конического редуктора- коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям, Кd=0,88 (табл. 12.12 (1)

Проектирование конического редуктора- коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

где Проектирование конического редуктора- эффективные коэффициенты концентраторов напряжений. Для выбранного материала из табл. 12.7 [1] выбирается


Проектирование конического редуктора Проектирование конического
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: