Hасчет двухступенчатого редуктора

  Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов . М.: Машиностроение, 1980.351 с. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей

Hасчет двухступенчатого редуктора

Курсовой проект

Разное

Другие курсовые по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

Содержание.

 

Задание на проект ….............................…………………………………….2

Введение…………..……………………………………….…………..…….3

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет................……........…4

2. Расчет зубчатых колес

2.1 Выбор материала………………………………………………………....7

2.2 Расчет быстроходной ступени…………………………………………...7

2.3 Расчет тихоходной ступени…………………………………………….12

3. Предварительный расчет валов редуктора...……………………………..16

4. Конструктивные размеры шестерни и колеса……………………………18

5. Конструктивные размеры корпуса и крышки.............……………………18

6. Проверка долговечности подшипников…………………………………..20

7. Проверка прочности шпоночных соединений ............…………………...26

8. Уточненный расчет валов ..................………………………………….…..27

9. Выбор сорта масла...........…………………………………………………..35

10. Посадки деталей редуктора..……………………………………………..35

11. Список литературы................................................………………………..36

Спецификация к редуктору.....................................................................…..…38

 

Задание: Спроектировать привод ленточного транспортера.

 

Вариант № 38.

Исходные данные:

Срок службы: 7 лет

Мощность на выходном валу Р3= 8 кВт

Угловая скорость на выходном валу w3= 3.2π рад/с = 10 рад/с

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

 

Цель курсового проектирования систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В проектируемом редукторе используются зубчатые передачи.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Назначение редуктора понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Нам в нашей работе необходимо спроектировать редуктор для ленточного транспортера, а также подобрать муфты, двигатель. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи 2 шестерни, 2 колеса, подшипники, валы и пр. Входной вал посредством муфты соединяется с двигателем, выходной также посредством муфты с транспортером.

  1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.

 

Кинематический анализ схемы привода.

 

Привод состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора. При передаче мощности имеют место ее потери на преодоление сил вредного сопротивления. Такие сопротивления имеют место и в нашем приводе: в зубчатой передаче, в опорах валов, в муфтах и в ремнях с роликами. Ввиду этого мощность на приводном валу будет меньше мощности, развиваемой двигателем, на величину потерь.

 

1.1 Коэффициент полезного действия привода.

 

По таблице 1.1 [1] коэффициент полезного действия пары цилиндрических колес ηз.к. = 0,98; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, ηп = 0,99; коэффициент, учитывающий потери в муфте ηм = 0,98; коэффициент, учитывающий потери в ремне с роликами ηр = 0,9

0,98*0,99*0,98 = 0,95

0,95*0,98*0,99 = 0,92

0,92*0,99 = 0,91

Общий КПД привода:

= 0,982 * 0,995 * 0,982*0,9 = 0,8

 

  1. Выбор электродвигателя.

 

Требуемая мощность электродвигателя:

Ртр=Р3/=8/0,8=10 кВт,

Частота вращения барабана:

При выборе электродвигателя учитываем возможность пуска транспортера с полной загрузкой.

Пусковая требуемая мощность:

Рп=Ртр*1,3м=10*1,3=13 кВт

Эквивалентная мощность по графику загрузки:

кВт

По ГОСТ 19523-81 (см. табл. П1 приложения [1]) по требуемой мощности

Ртр = 10 кВт выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный

короткозамкнутый серии 4АН закрытый, обдуваемый с синхронной частотой

n = 1500 об/мин 4АН132М4 с параметрами Рдв = 11 кВт и скольжением

S=2,8 %, отношение Рп/Рн=2. Рпуск=2*11=22 кВт - мощность данного двигателя на пуске. Она больше чем нам требуется Рп= 13 кВт.

Номинальная частота вращения двигателя:

где: nдв фактическая частота вращения двигателя, мин-1;

n частота вращения, мин-1;

s скольжение, %;

 

Передаточное отношение редуктора:

U=nдв/n3=1458/95,5=15,27

Передаточное отношение первой ступени примем u1=5; соответственно второй ступени u2=u/u1=15,27/5=3,05

 

1.3 Крутящие моменты.

Момент на входном валу:

,

где: Ртр требуемая мощность двигателя, кВт;

угловая скорость вращения двигателя, об/мин;

где: nдв частота вращения двигателя, мин-1;

Момент на промежуточном валу:

Т2 = Т1 * u1 * η2

где: u1 передаточное отношение первой ступени;

η2 КПД второго вала;

 

Т2 = 65,5*103 * 5*0,92 =301,3*103 Нмм

 

Угловая скорость промежуточного вала:

 

Момент на выходном валу:

Т3 = Т2 * u2 * η3

где: u2 передаточное отношение второй ступени;

η3 КПД третьего вала;

Т3 = 301,3*103 * 3,05 * 0,91 = 836,3*103 Нмм

 

Угловая скорость выходного вала:

Все данные сводим в таблицу 1:

 

таблица 1

Быстроходный валПромежуточный валТихоходный валЧастота вращения, об/минn1= 1458n2=291,3n3=95,5Угловая скорость, рад/сw1= 152,7w2 =30,5w3= 10Крутящий момент, 103 НммT1= 65,5T2= 301,3T3= 836,3

2. Расчет зубчатых колес.

 

2.1 Выбор материала.

 

Выбираем материал со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка улучшение, твердость НВ 230; для колеса сталь 45, термическая обработка улучшение, но на 30 единиц ниже НВ 200.

Допускаемые контактные напряжения по формуле (3.9 [1])

, МПа

где: σН lim b предел контактной выносливости, МПа;

, МПа

для колеса: = 2*200 + 70 = 470 МПа

для шестерни: = 2*230 + 70 = 530 Мпа

КНL коэффициент долговечности

,

где: NHO базовое число циклов напряжений;

NНЕ число циклов перемены напряжений;

Так как, число нагружения каждого зуба колеса больше базового, то принимают КHL = 1.

[SH] коэффициент безопасности, для колес нормализованной и улучшенной стали принимают [SH] = 1,11,2.

Для шестерни:

Для колеса:

Тогда расчетное контактное напряжение определяем по формуле (3.10 [1])

= 0.45(481+428)=410 МПа.

 

  1. Расчет быстроходной ступени двухступенчатого зубчатого редуктора.

 

  1. Межосевое расстояние определяем по формуле (3.7 [1])

 

, мм

где: Ка для косозубых колес Ка = 43;

u1 передаточное отношение первой ступени;

Т2 крутящий момент второго вала, Нмм;

КНβ коэффициент, учитывающий не равномерность распределения нагрузки по ширине венца.

При проектировании зубчатых закрытых передач редукторного типа принимают значение КНβ по таблице 3.1 [1]. КНβ=1,25

[σH] предельно допускаемое напряжение;

ψba коэффициент отношения зубчатого венца к межосевому расстоянию, для косозубой передачи ψba = 0,25 0,40.

мм

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 аw = 160 мм (см. с.36 [1]).

  1. Нормальный модуль:

mn = (0,010,02)*аw

где: аw межосевое расстояние, мм;

mn = (0,010,02)*аw = (0,010,02)*160 = 1,63,2 мм

Принимаем по ГОСТ 9563-60 mn = 3.

Предварительно примем угол наклона зубьев β=10°.

2.2.3 Число зубьев шестерни (формула 3.12 [1] ):

 

,

где: аw межосевое расстояние, мм;

β угол наклона зуба, °;

u1 передаточное отношение первой ступени;

mn нормальный модуль, мм;

 

2.2.4 Число зубьев колеса:

 

z2 = z1 * u1 = 17*5=85

 

  1. Уточняем значение угла наклона зубьев:

 

,

где: z1 число зубьев шестерни;

z2 число зубьев колеса;

mn нормальный модуль, мм;

аw межосевое расстояние, мм;

β = 17°

 

  1. Диаметры делительные.

 

Для шестерни:

Для колеса:

Проверка:

  1. Диаметры вершин зубьев.

 

Для шестерни: da1 =d1+2mn =53,3 + 2*3 = 59,3 мм

Для колеса: da2 =d2+2mn = 266,7 + 2*3 = 272,7 мм

 

  1. Ширина зуба.

 

Для колеса: b2 = ψba * aw = 0,4 * 160 = 64 мм

Для шестерни: b1 = b2 + 5

Похожие работы

1 2 3 4 > >>