Проектування редукторів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Теоретична частина

1.1 Зубчасті (шевронні) редуктори

1.2 Осі і вали

1.3 Муфта

2. Розрахункова частина

2.1 Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок

2.2 Розрахунок редуктора

2.3 Попередній розрахунок валів редуктора

2.4 Розрахунок муфти

2.5 Перевірка шпоночних з?єднань

Висновок

Список літератури

Додаток



Вступ

Редуктором називають механізм , що складається з зубчастих або черв'ячних передач , виконаний у вигляді окремого агрегату і слугує для передачі - обертання від валу двигуна до валу робочої машини . Кінематична схема приводу може включати, крім редуктора , відкриті зубчасті передачі , ланцюгові або ремінні передачі . Зазначені механізми є найбільш поширеною тематикою курсового проектування.

Призначення редуктора - зниження кутової швидкості і відповідно підвищення обертаючого моменту веденого вала в порівнянні з ведучим. Механізми для підвищення кутової швидкості , виконані у вигляді окремих агрегатів , називають прискорювачами або мультиплікаторами.

Редуктор складається з корпусу (литого чавунного або зварного стального) , в якому поміщають елементи передачі - зубчасті колеса , вали , підшипники і т. д. І окремих випадках в корпусі редуктора розміщують також пристрої для змащування зачеплень і підшипників (наприклад , всередині корпусу редуктора може бути поміщений шестерінчастий масляний насос) або пристрої для охолодження (наприклад , змійовик з охолоджувальною водою в корпусі черв'ячного редуктора).

Редуктор проектують або для приводу певної машини , або за заданому навантаженні (моменту на вихідному валу) і передавальному числу без зазначення конкретного призначення. Другий випадок характерний для спеціалізованих заводів , на яких організовано серійне виробництво редукторів. На кінематичних схемах буквою Ш позначений вхідний (швидкохідний) вал редуктора , буквою Т - вихідний (тихохідний) .

Редуктори класифікують за такими основними ознаками: типом передачі (зубчасті, черв'ячні або зубчасто-черв'ячні); числу ступенів (одноступінчаті , двоступінчасті і т. д.); типом зубчастих коліс (циліндричні, конічні, конічно-циліндричні і т. д.); відносному розташуванню валів редуктора в просторі (горизонтальні, вертикальні); особливостям кінематичної схеми (розгорнута, співісна, з роздвоєним ступенем і т. д.).

Можливості отримання великих передавальних чисел при малих габаритах забезпечують планетарні і хвильові редуктори.

редуктор зубчастий вал муфта



1. Теоретична частина

1.1 Зубчасті (шевронні) редуктори

Зубчата передача, механізм, що складається з коліс із зубами, які зчіплюються між собою і передають обертальний рух, звичайно перетворюючи кутові швидкості і моменти, що крутять.

Зубчаті передачі розділяють по взаємному розташуванню осей на передачі (мал.2): з паралельними осями - циліндрові; з пересічними осями - конічні, а також рідко вживані цилиндро-конічні і плоско-циліндрові; з осями, що перехрещуються, - зубчато-гвинтові (черв'ячні, гипоїдні і гвинтові). Окремим випадком зубчатої передачі є зубчато-рейкова передача, що перетворює обертальний рух в поступальний або навпаки. В більшості машин і механізмів застосовують зубчату передачу із зовнішнім тим, що зачіпляє, тобто із зубчатими колесами, що мають зуби на зовнішній поверхні, рідше - з внутрішнім тим, що зачіпляє, при якому на одному колесі зуби нарізані на внутрішній поверхні.

Мал.2 Зубчата передача з циліндричними колесами: а - прямозуба; б - косозуба; в - шевронна; г - конічна; д - з коловим зубом; е - з внутрішнім зачепленням

Зубчаті колеса виконують: з прямими зубами для робіт при невисоких і середніх швидкостях у відкритих передачах і в коробках швидкостей; з косими зубами для використовування у відповідальних передачах при середніх і високих швидкостях (понад 30% всіх циліндрових зубчатих коліс); з шевронними зубами для передачі великих моментів і потужностей у важких машинах; з круговими зубами - у всіх відповідальних конічних зубчатих передачах. Як правило, в машинах і механізмах застосовують зубчаті передачі з постійним передавальним числом

де w1, z1 і w2, z2 -- кутова швидкість і число зубів відповідно швидкохідного і тихохідного зубчатих коліс. Зубчаті передачі із змінним передавальним числом здійснюють некруглими циліндровими колесами, які відомому елементу повідомляють задану швидкість, що плавно змінюється, при постійній швидкості ведучого. Такі зубчаті передачі застосовують рідко. Передавальне число однієї пари коліс в редукторах звичайно до 7, в коробках швидкостей -- до 4, в приводах столів верстатів - до 20 і більш. Окружні швидкості для високоточних прямозубих З. п. - до 15 м/сек, для косозубих -- до 30 м/сек, в швидкохідних передачах швидкості досягають 100 м/секі більш.

Зубчаті передачі є найраціональнішим і поширеним видом механічних передач. Їх застосовують для передачі потужностей - від нікчемно малих до десятків тисяч кВт, для передачі окружних зусиль від часток грама до 10 Мн (1000 mc). Основні достоїнства зубчатих передач: значно менші габарити, ніж у ін. передач; високий КПД (втрати в точних, добре мащених передачах 1-2%, в особливо сприятливих умовах 0,5%); велика довговічність і надійність; відсутність прослизання; малі навантаження на вали. До недоліків зубчатих передач можна віднести шум при роботі і необхідність точного виготовлення.

Зубчаті колеса знаходяться в т. з. зубчатому зачіпляє, основною кінематичною характеристикою якого є постійність миттєвого передавального відношення при безперервному контакті зубів. При цьому загальна нормаль (лінія зачіплення) до профілів зубчатих коліс в будь-якій точці їх дотику повинна проходити через полюс зачіплення.(мал.3)

Мал.3 Геометрія зубчатого евольвентного зачеплення

В циліндрових передачах полюсом зачіпляє є точка дотику початкових кіл зубчатих коліс, тобто кіл, які котяться один по одному без ковзання. Діаметри початкових кіл d1 і d2 можна визначити із співвідношень:

де А - міжосьова відстань (відстань між осями коліс). Вказаній умові задовольняють багато кривих, зокрема евольвенти, які найбільш вигідні для профілізації зубів з погляду поєднання експлуатаційних і технологічних властивостей, тому той, що евольвентне зачіпляє отримав переважне застосування в машинобудуванні. Колеса з евольвентним профілем можуть бути нарізаний одним інструментом, незалежно від числа зубів і так, щоб кожне евольвентне колесо могло входити в той, що зачіпляє з колесами, що мають будь-яке число зубів. Профіль зубів інструменту може бути прямолінійним, зручним для виготовлення і контролю. Евольвентно зачіпляє мало чутливо до відхилень міжосьової відстані. Контакт профілів зубів відбувається в точках лінії зачіпляє, що проходить через полюс зачіпляє дотично до основних кіл з діаметрами і , де ?- кут зачіплення. Основний розмірний параметр евольтних і ін. зубчатих зачіплень - модуль m, рівний відношенню діаметра ділильного кола зубчатого колеса dд до числа зубів z. Для некоригованих тих, що евольвентних зачеплень початкові і ділильні кола співпадають:

і

Профіль т. з. рейки, що проводить, при утворенні зубчатого колеса обкреслюється по початковому контуру основної рейки, яка виходить при збільшенні числа зубів нормального евольвентного зубчатого колеса до безкінечності. Зуби рейки, що проводить, мають збільшену висоту h= (h'+ h'') для утворення радіального зазору в тому, що зачіпляє (com), товщину по ділильному колу s, радіус закруглює ri, крок зачеплення t, кут зачеплення . В косозубих колесах початковий контур приймають в перетині, нормальному до лінії зуба.

В конічній зубчатій передачі початкові циліндри замінюються початковими конусами 1 і 2. Профілі зубів приблизно розглядаються як лінії перетину бічних поверхонь зубів з додатковими конусами 3 і 4, співісними початковим, але із створюючими, перпендикулярними створюючим початкових конусів. Модуль, початкові і ділильні кола виміряють на зовнішньому додатковому конусі. Для зручності профілізації зубів додаткові конуси розгортають на площину 5 і 6. Те, що евольвентноє зачіпляє може бути поліпшене коригуванням. Окрім евольвентного того, що зачіпляє, в годинникових механізмах і деяких ін. приладах застосовують циклоїдне зачіплення, що працює з меншими втратами на тертя і дозволяюче застосовувати зубчаті колеса з малим числом зубів, але не володіюче вказаними достоїнствами евольвентного зачіплення. У важких машинах разом з евольвентними передачами застосовують круговинтовые передачі (мал. 5), запропоновані в 50-х рр. 20 в. М. Л. Новіковим. Профілі зубів коліс в тому, що зачіпляє Новікова обкреслюються дугами кіл. Опуклі зуби одного зубчатого колеса (звичайно малого) контактують з увігнутими зубами іншого. Початкове торкання (без навантаження) відбувається в крапці. В передачі Новікова зубчаті колеса косозубі. Точки контакту зубів переміщаються не по висоті зубів, а тільки в осьовому напрямі, т. ч. лінія зачіпляє паралель осям коліс. До достоїнств таких зубчатих передач відносяться: знижені контактні напруги, сприятливі умови для утворення масляного клина, можливість застосування коліс з малим числом зубів і, отже, великі передавальні числа. Несуча здатність передач Новікова по критерію контактної міцності істотно вище, ніж евольвентних.

Для задовільної роботи зубчатих передач необхідна достатня їх точність. Для зубчатих передач передбачено 12 ступенів точності, вибираних залежно від призначення і умов роботи передачі.

Основні причини виходу з ладу зубчатих передач - поломки зубів, втомне фарбування поверхневих шарів зубів, абразивний знос, заїдання зубів(спостережуване при руйнуванні масляної плівки від великого тиску або високих температур).

Основними матеріалами для зубчатих коліс є леговані сталі, що піддаються термічній або хіміко-термічній обробці: поверхневому гарту, переважно струмами високої частоти, об'ємному гарту, цементації, нітроцементації, азотизації, ціануванню. Зубчаті передачі із сталей, покращуваних термообробкою до нарізування зубів, виготовляють за відсутності жорстких вимог до їх габаритів, частіше всього в умовах дрібносерійного і індивідуального виробництва. При особливих вимогах до безшумності і малих навантаженнях одне із зубчатих коліс роблять з пластмаси (текстоліту, капролона, деревнослоєвих пластиків, поліформальдегіду), а зв'язане - із сталі. Зубчаті передачі розраховують на міцність по напругах вигину в небезпечному перетині у підстави зубів і по контактних напругах в полюсі зачіпляє.

Зубчаті передачі застосовують у вигляді простих одноступінчатих передач і у вигляді різних поєднань декількох передач, вбудованих в машини або виконаних у вигляді окремих агрегатів. Широко використовують зубчаті передачі для пониження кутових швидкостей і підвищення моментів, що крутять, в редукторах. Редуктори виконують звичайно в самостійних корпусах одно-, двух- і триступінчатими з передавальними числами відповідно 1,6-6,3; 8-40; 45-200. Найбільш поширені двухступінчаті редуктори (близько 95%). Для отримання різних частот обертання вихідного валу при постійній швидкості приводного двигуна застосовують коробки швидкостей. Можливості зубчатих механізмів розширяються із застосуванням планетарних передач, які використовуються як редуктори і диференціальні механізми. Невеликі габарити і маса планетарних зубчатих передач обумовлюються розподілом навантаження між декількома скоюючими планетарний рух зубчатими колесами (сателітами) і застосуванням внутрішнього зачіпляє, що володіє підвищеною несучою здатністю. При переході від простих передач до планетарних досягається зменшення маси в 1,5-5 раз. Якнайменші відносні габарити мають хвильові передачі, що забезпечують передачу великих навантажень при високій кінематичній точності і жорсткості.

1.2 Осі і вали

Зубчасті колеса, шківи, зірочки й інші обертові деталі машин установлюють на валах або осях.

Вал призначений для підтримки сидячих на ньому деталей і для передачі обертаючого моменту. Прироботі вал випробує вигин і крутіння, а в окремих випадках додатково розтягання і стиск.

Вісь -- деталь, призначена тільки для підтримки сидячих на ній деталей. На відміну від вала, вісь не передає обертаючого моменту і, отже, не випробує крутіння. Осі можуть бути нерухомими (див.мал.9) або обертатися разом з насадженими на них деталями (мал.1).

Мал.1 Вісь візка

По геометричній формі вали поділяються на прямі (мал.2).колінчаті і гнучкі. Колінчаті і гнучкі вали відносяться до спеціальних деталей і в дійсному курсі не розглядаються.

Мал.2 Прямий ступінчатий вал: 1- шип; 2- шийка; 3- підшипник

Осі, як правило, виготовляють прямими (див.мал.1). По конструкції прямі вали й осі мало відрізняються один від одного.

Прямі вали й осіможуть бути гладкими (див. мал.9) або східчастими (див. мал. 2). Утворення ступіней зв'язане с різною напруженістю окремих перетинів, а також умовами виготовлення і зручності зборки.

По типу перетину вали й осі бувають суцільні і порожні. Порожній перетин застосовується для зменшення маси або для розміщення усередині іншої деталі.

Конструктивні елементи. Матеріали валів і осей

Цапфи -- ділянки вала абоосі, що лежать в опорах. Вони підрозділяються на шипи, шийки і п'яти.

Шипом називається цапфа, розташована на кінці вала або осі і передає переважно радіальне навантаження (див.мал.2).

Шийкою називається цапфа, розташована в середнійчастині вала або осі.

Опорами для шипів і шийок служать підшипники.

Шипи і шийки за формою можуть бути циліндричними, конічними і сферичними. У більшості випадків застосовуються циліндричні цапфи.

П'ятою називають цапфу, що передає осьове навантаження (мал. 3). Опорами для п'ят служать підп'ятники. П'яти за формою можуть бути суцільними (мал.3, а), кільцевими (мал.3, б) і гребінчатими (мал. 3, в). Гребінчаті п'яти застосовують рідко

Мал.3 П'яти

Мал.4 Перехіднічастини вала

Посадкові поверхні валів і осей під маточини насаджувальних деталей виконують циліндричними і конічними (див. мал.2). При посадках з натягом діаметр цих поверхонь приймають більше діаметра сусідніх ділянок для зручності напрессовки (див.мал.2). Діаметри посадкових поверхонь вибирають з ряду нормальних лінійних розмірів, а діаметри підпідшипників кочення-- відповідно до ДСТУ на підшипники.

Перехідні ділянки між двома ступінями валів або осей виконують:

а) з канавкою з скругленням для виходушліфувального кола (мал. 4, а). Ці канавки підвищують концентрацію напруг;

б) з галтелью постійного радіуса (мал. 4. б);

в) з ж галтелью перемінного радіуса (мал. 4, в), що сприяє зниженню концентрації напруг, а тому застосовується на сильно навантаженихділянкахвалівабо осей.

Ефективними засобами для зниження концентрації напруг у перехідних ділянках є виконання розвантажувальних канавок (мал.5, а), збільшення радіусів галтелей, висвердлювання отворів у ступінях великого діаметра (мал.5. б). Деформаційне зміцнення (наклеп) галтелей обкатуванням роликами підвищує несучу здатність валів і осей.

Мал.5 Способи збільшення прочності валів

Матеріали валів і осей. Матеріали валів і осей повинні бути міцними, добре оброблятися і мати високий модуль пружності. Вали й осі виготовляють переважно з вуглеродистих і легованих сталей. Для валів і осей без термообробки застосовують сталі Ст5, Ст6; для валів з термообробкою -- сталі 45, 40. Швидкохідні вали, щопрацюють у підшипниках ковзання, виготовляють зі сталей 20, 20Х, 12ХНЗА. Цапфи цих валів цементують для підвищення зносостійкості.

Вали й осі обробляють на токарських верстатах з наступним шліфуванням цапф і посадкових поверхонь.

Критерії працездатності валів і осей

Вали й обертові осі при роботі випробують циклічно змінюються напруги. Основними критеріями працездатності є опір втоми і твердість. Опір втоми валів і осей оцінюється коефіцієнтом запасу міцності, а твердість -- прогином у місцях посадок деталей і кутами нахилу або закручування перетинів. Практикою встановлено, що руйнування валів і осей швидкохідних машин у більшості випадків носить усталостний характер, тому основним є розрахунок на опірвтоми.

Основними розрахунковими силовими факторами є ті, що крутять Мк і згинають М моменти. Вплив що розтягують і стискають сил невеликий й у більшості випадків не враховується.

1.3 Муфта

Муфта в техніці - пристрої для постійного або тимчасового з'єднання валів, труб, сталевих канатів, кабелів і т.п. Розрізняють муфти сполучні, які залежно від виконуваної функції забезпечують міцність з'єднання, герметичність, захищають від корозії і т. п., і муфти приводів машин і механізмів, які передають обертальний рух і обертаючий момент з одного валу на інший вал, звичайно співісний розташований з першим, або з валу на вільно сидячу на ньому деталь (шків, зубчате колесо і т. п.) без зміни обертаючого моменту. Крім того, муфти приводів виконують ін. важливі функції: компенсацію невеликих монтажних відхилень, роз'єднання валів, автоматичне управління, безступінчате регулювання передавального відношення, запобігання машин від поломок в аварійному режимі і т.д. Муфти застосовують для передачі як нікчемно малих, так і значних моментів і потужностей (до декількох тис. кВт). Різні способи передачі обертаючого моменту, різноманітність функцій, виконуваних муфтою, зумовили великий типаж конструкцій сучасних муфт. Найпоширеніші з них стандартизовані.

Передача моменту в муфті може здійснюватися механічним зв'язком між деталями, виконуваної у вигляді нерухомих з'єднань або кінематичних пар (муфти з геометричним замиканням); за рахунок сил тертя або магнітного тяжіння (муфти з силовим замиканням); сил інерції або індукційною взаємодією електромагнітних полів (муфти з динамічним замиканням). По характеру роботи і основному призначенню розрізняють муфти наступних типів: постійні сполучні; керовані (зчіпні), дозволяючі сполучати і роз'єднувати вали через систему управління; самокеровані (автоматичні), сполучаючі і роз'єднуючі вали в процесі роботи автоматично залежно від зміни режиму; запобіжні, роз'єднуючі вали при небезпечному порушенні нормальних умов роботи машини; муфти ковзання, що передають момент лише при частоті обертання відомого валу, меншої частоти обертання провідного валу.

Постійні сполучні муфти виконуються з геометричним замиканням і діляться на декілька типів. Жорсткі некомпенсуючі, або глухі, муфти сполучають вали без можливості відносного їх переміщення. Жорсткі компенсуючі муфти допускають невеликі відхилення від співісного розташування валів. Серед них найбільш поширені зубчаті муфти. Жорсткі рухомі муфти допускають значні відхилення від співісної. Наприклад, широко поширені асинхронні шарнірні муфти, які допускають перекіс осей до 45°, але не допускають поперечні і подовжні зсуви осей; здвоєні шарнірні муфти, тобто поєднання двох одинарних і т.д. Постійне передавальне відношення при будь-яких кутах між осями валів, що сполучаються, забезпечується синхронними шарнірними муфтами, які передають рух за допомогою кульок. Такі муфти застосовують, наприклад, в приводі передніх провідних коліс автомобіля. До синхронних муфт відносяться також плаваючі, або хрестові муфти, звані також кулачково-дисковими муфтами, конструкції яких допускають значні поперечні зсуви осей валів і компенсацію невеликих перекосів і осьових зсувів. Як компенсуючі використовуються також пружні і пружно-демпфуючі муфти До цієї групи відносяться втулково-пальцеві муфти., широко вживані для з'єднання валу електродвигуна з валом машини, що приводиться, а також муфти досконалішої конструкції - муфти з торообразною оболонкою і ін.

Керовані, або зчіпні, муфти, виконувані з геометричним і силовим замиканням також відрізняються великою різноманітністю. Групу муфт з геометричним замиканням складають кулачкові, зубчаті і ін. Муфти, відмінні компактністю конструкції, але не допускаючі включення на швидкому ходу при великій різниці кутових швидкостей зачіплюваних напівмуфт. Цього недоліку позбавлені зубчаті муфти з синхронізаторами. Такі муфти забезпечують ненаголошене включення на холостому ходу, оскільки спочатку в зіткнення входять фрикційні поверхні і відбувається вирівнювання швидкості обертання напівмуфт в процесі ковзання перед введенням в той, що зачіпляє зубів. Муфти з синхронізаторами використовують в автомобільних коробках передач. До керованих муфт з силовим замиканням механічним зв'язком відносяться муфти тертя, або фрикційні, які допускають включення на ходу і під навантаженням. Конструкція цих муфт може бути виконаний з одним або декількома дисками, з циліндровими або конічними поверхнями тертя, з механічним, пневматичним, гідравлічним або електромагнітним управлінням. Такі муфти застосовують в автоматичних системах, оскільки вони дозволяють здійснювати дистанційне керування.

Групу муфт з силовим замиканням електромеханічним зв'язком складають муфти з рідкою або порошкоподібною феромагнітною сумішшю, в яких при проходженні електричного струму в катушці збудження виникає магнітний потік, в результаті феромагнітна суміш, що заповнює зазор між напівмуфтами, намагнічується, що забезпечує зчеплення суміші з поверхнями напівмуфт. Ці муфти широко використовуються в копіювальних металообробних верстатах і ін. робочих машинах. Силове замикання електромагнітним зв'язком здійснюється в синхронних електроіндукційних муфтах, які мають магнітопроводи з розділеними полюсами на обох напівмуфтах. Обертаючий момент між валами передається при проходженні через катушку збудження струму і виникненні при цьому сили магнітного тяжіння між полюсами напівмуфт.

Самокеровані, або автоматичні, муфти включаються і вимикаються залежно від зміни режиму роботи машини. До них відносяться: однооборотні муфти, що спрацьовують в певному положенні через кожні один або декілька оборотів валу (застосовуються в пресах і молотах для зупинки повзуна у верхньому положенні); обгінні муфти, або муфти вільного ходу, що передають момент тільки при одному напрямі обертання ведучої напівмуфти щодо відомої і що провертаються при зворотному напрямі обертання (застосовуються у велосипедах, автоматичних трансмісіях автомобілів, верстатах і т. п.); відцентрові муфти), обертання ведучої напівмуфти, що включаються і вимикаються залежно від швидкості (використовуються як пускові в приводах, а також як запобіжні муфти, що обмежують швидкість обертання машини, що приводиться, і т. п.): муфти граничного моменту, які найбільш часто використовуються як запобіжні, відключаючі машину при небезпечному збільшенні обертаючого моменту. Функції запобіжних виконують муфти і ін. типів, що допускають прослизання і мають відповідну конструкцію і характеристику.

Муфти ковзання виконуються з динамічним замиканням механічним зв'язком (гідродинамічні) або з електричним зв'язком (електроіндукційні асинхронні). Такі муфти передають момент тільки при відставанні відомої напівмуфти від ведучої, тобто за наявності ковзання. Конструктивно гідродинамічна муфта виконана як замкнута система з рідким робочим тілом. Такі муфти використовують як пускові, керовані і запобіжні, в гідродинамічних передачах. Електроіндукційні асинхронні муфти працюють за рахунок сил магнітної взаємодії, що виникають при ковзанні ведучої напівмуфти, що має катушку збудження і магнітопровід з розділеними полюсами, відносно відомої напівмуфти, виконаної з суцільним магнітопроводом. Ці муфти використовуються як керовані, пускові, іноді як варіатори швидкості.



2. Розрахункова частина

2.1 Вибір електродвигуна та кінематичний розв?язок

Загальний коефіцієнт корисної дії:

де: - пари циліндричних коліс;

- коефіцієнт корисної дії який враховує втрати пари;

Розраховуємо потрібну потужність електродвигуна:

де:

За ГОСТ 19523-81 по необхідній потужності вибираємо електродвигунтрифазний асинхронний короткозамкнений серії 4А закритий, що обдувається із синхронною частотою n=1500 о/хв 4А132S4 з параметрами і ковзанням S=3%.

Нормальна частота обертання двигуна:

де: ;

;

1455

Визначаємо кутову швидкість ведучого кола:

Визначаємо кутову швидкість відомого кола:

Визначаємо передаточне відношення:

де:



Визначаємо обертаючий момент на валу швидкості:

Визначаємо обертаючий момент на валу редуктора:

2.2 Розрахунок редуктора

Вибір матеріалу:

Для шестерні сталь 40ХН, термообробка - об?ємне закалювання до твердості HRC 50; для колеса та ж сталь 40ХН, термообробка - об?ємне закалювання до твердості HRC 45.

Контактні напруги:

де:

для колеса:

для шестерні:

.

Для шестерні :

Для колеса:

Тоді розрахункова контактна напруга:

Визначаємо міжосьову відстань:

де:

Найближче значення міжосьової відстані за ГОСТ 2185-66,

Визначаємо нормальний модуль:

де:

Приймаємо за ГОСТ 9563-60,

Визначаємо число зубів шестерні:

Визначаємо число зубів колеса:



Уточнюємо значення кута нахилу зубів:

де:

в=

Дільничі діаметри:

для шестерні:

для колеса:

перевірка:

Діаметри вершин зубів:

для шестерні:

для колеса

Ширина зуба:

для колеса

для шестерні

Коефіцієнт ширини шестерні по діаметру:

де:



Окружна швидкість коліс:

Сили, що діють у зачепленні:

У зачепленні вала діють дві сили:

- Окружна

де:

- Радіальна

де:



Перевіряємо контактні напруги:

де:

Умова міцності виконана.

2.3 Попередній розрахунок валів редуктора

Матеріал той же що і шестерня сталь 40ХН поліпшена.

Провідний вал:

Діаметр вихідного кінця:

де:

;

Вибираємо МУВП за ГОСТ з розточенням напівмуфт під

Приймемо діаметр під підшипник

Шестерню виконаємо за одне ціле з валом

Відомий вал:

Діаметр вихідного кінця:

Приймемо діаметр під підшипник

Діаметр під колесо

Шестерню виконаємо за одне ціле з валом

Розміри шарикопідшипників радіально-опорних однорядних

Умовна позначка підшипника	d	D	B	Вантажопідйомність,кН
	Розміри, мм	С	З
36206	30	62	16	22	12

2.4 Розрахунок муфти

де:

B₂ -коефіцієнт що враховує величину прискорених мас та ступінь їх рівномірного обертання, B2=0,9ч2,2;

2.5 Перевірка міцності шпоночних з'єднань

Застосовуються шпонки призматичні з округлими торцями по ГОСТ 23360-78. Матеріал шпонок - сталь 40ХН нормалізована

d,мм	b,мм	h,мм
21	6	6	30	3,5
33	10	8	32	5

Напруги зминання й умова міцності по формулі:

Напруги зминання, що допускаються, при сталевій маточині =100...200 МПа

Провідний вал:



Відомий вал:



Висновок

Виконавши курсову роботу, я практично навчився визначати всі параметри необхідні для розрахунку редуктора. Детальніше дізнався про застосування та основне призначення редуктора. Я також ознайомився з основними видами передач, які є невідємною частиною будь якого редуктора. Я дізнався багато цікавої і корисної інформації, тому що для виконання цієї роботи мені довелося частково освоїти предмет «Деталі машин».Редуктор, який я розрахував в даній курсовій роботі може використовуватись як складова одиниця різних установок і механізмів, так наприклад , даний редуктор може служити як один з елементів підйомних машин шахтних стволів, але потрібно враховувати режими підйому і умови експлуатації даної підйомної машини, також розрахований редуктор може бути частиною двигуна різних транспортних засобів.



Список літератури

1. Березовский Ю.Н., Чернилевский Д.В., Петров М.С. Детали машин. М.: Машиностроение, 1983. 384 с.

2. Боков Н., Черниленский Д. ., Будько П.П. Детали машин: Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1983. 575 с.

3. Волновые зубчатые передачи/Под ред. Д.П. Волкова, А.Ф. Крайнева. А. Ф. Крайнева. Киев: Техника, 1976, 216с

4. Готовцев А.А., Столбин Г.Б., Котенок И. П. Проектирование цепных передач: Справочник. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1982. 326 с.

5. Гузенков П.Г. Детали машин. 4-е изд. М.: Высшая школа,1986. 360 с.

6. Детали машин: Атлас конструкций/Под ред Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1979. 367 с.

7. Дружинин Н.С., Цылбов П.П. Выполнение чертежей по ЕСКД. М.:Изд-во стандартов, 1975. 542 с.

8. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 1984. 336 с.

9. Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи. М.: Высшая школа, 1981. 180 с.

10. Кузьмин А.В., Черкни И.М., Козинцев Б.П. Расчеты деталей машин, 3-е изд. - Минск: Вышэйшая школа, 1986,402 с.

11. Куклин Н.Г., Куклила Г.С. Детали машин. 3-е изд. М.: Высшая школа, 1984. 310 с.

12. Мотор-редукторы и редукторы: Каталог. М.: Изд-во стандартов, 1978. 311 с.

13. Перель Л.Я. Подшипники качения. М.: Машиностроение, 1983. 588 с.

14. Планетарные передачи: Справочник/Под ред. В.Н. Кудрявцева и Ю. Н. Кудрявцева. Л.: Машиностроение, 1977, 536 с.

15. Поляков В.С„ Барбаш И.Д. Муфты. Л.: Машиностроение, 1973. 336 с.

16. Подшипники качения: Справочник-каталог/Под ред. Р.В. Коросташевского и В.Н. Нарышкина. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.

17. Проектирование механических передач/Под ред. С.А. Чернавского, 5-е изд. М.: Машиностроение, 1984. 558 с.



Додаток

Размещено на Allbest.ru

...