Московский инженерно физический институт Технический университет Отделение 2 Выполнил Принял Усольцев С.Н. Новоуральск 1996 СОДЕРЖАНИЕ 1. Выбор кинематической схемы редуктора 2. Проектировочный расчет зубчатых передач 1. Расчет первой ступени 7 2.1.1. Расчет геометрических параметров 2. Расчет сил, действующих в зацеплении 3. Подбор подшипников 2. Расчет второй ступени 3. Расчет третьей ступени 4. Расчет четвертой ступени 3. Проверочный расчет четвертой ступени 4. Проверочный расчет наиболее нагруженного выходного вала 5. Проверочный расчет шлицевого соединения 6. Проверочный расчет подшипникового соединения наиболее нагруженного выходного вала 7. Тепловой расчет редуктора 8. Расчет параметров корпусной детали 9. Литература 24 Рис.1 Рис. 2 Рис. 1. Выбор кинематической схемы редуктора Рассмотрим три возможные кинематические схемы редуктора, приведенные соответственно на рис.1, 2 и 3, отвечающие требованиям задания на проектирование и выберем наиболее подходящую, руководствуясь такими критериями, как стоимость, собираемость, ремонтопригодность, долговечность, плавность работы и т.д. Рассчитаем кинематические параметры редукторов по нижеуказанным соотношениям и занесем результаты расчетов в табл. 1. Все формулы и соотношения взяты из 3. Величина крутящего момента ТВЫХ на выходном вале , где TЗАД величина выходного крутящего момента, Нм коэффициент полезного действия передачи.
Крутящий момент на промежуточном вале Т рассчитывается по формуле, где ТПРЕД крутящий момент на предыдущем вале u передаточное отношение с предыдущего вала на расчетный.
Мощность Р, передаваемая валом, определяется как РТ, где угловая скорость вращения вала. Минимально необходимый диаметр вала d может быть рассчитан следующим образом, где 50.03В максимально допускаемое напряжение на изгиб, МПа. Для стали 40Х В600 при ТО улучшение.
Общий КПД редуктора рассчитывается перемножением всех валов и передач.
Таблица 1 Наименование характеристикиСхема 1Схема 2Схема 3Передаточное отношение u123.153.1511.11u233.553.552.8u342.8 3.15u453.155 u56 3.15 u6.3 Частота вращения вала n1, обмин100010001000n232032090n3909032n4321 5910n51032 n10 Крутящий момент на валу 1, Нм 4040Мощность, передаваемая валом 1, Вт 291 Минимальный диаметр вала 1, мм 103 Общий КПД редуктора0.66Наружный диаметр шестерни d1, мм736090Наружный диаметр колеса D2, мм 90D4254378283d49065 D5283325 d5 90 D283 Длина редуктора, мм730650400ширина560650700высота0 Вывод выбираем схему 1, как обладающую многими преимуществами по сравнению со схемами 2 и 3, например высокий КПД, умеренные габаритные размеры, сравнительно высокую технологичность изготовления собираемость, смазываемость т.д. 2.
Проектировочный расчет зубчатых передач Беря за основу данные табл.1 и с помощью 2, мы рассчитаем геометрические параметры всех ступеней редуктора. 1.
Расчет первой ступени 1.
Выберем для проектировочного расчета угол наклона зубьев 35. Для обеспечения прочности по изгибу определим минимально допустимый ср... 7.1. 2. Расчет сил, действующих в зацеплении Окружная сила , 4634 н.
Пусть, где Fs осевая сила, возникающая в подшипнике в результате дейст... Тогда согласно таблице 11.3 имеем, где Fa1 осевая нагрузка в удаленном... Рассчитаем эквивалентную нагрузку Р , где V1 коэффициент вращения при ... 51000 н. 2.2.
Расчет второй ступени. 6.3 bd1 учитывает ширину зубчатого венца, табл. 7.1. при z117 bd1 коэффициент ширины зубчатого венца, табл. 2.3.
Для обеспечения прочности по изгибу определим минимально допустимый ср... 7.2. при условии значения параметра 0.6 коэффициент, учитывающий форму зуба... z256 число зубьев колеса. Расчет сил в зацеплении производится по алго... 3.
Проверочный расчет четвертой ступени. Далее, вычислим удельную окружную силу wHt, где Ft30000 н окружная сил... 6.12 g061 коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления ш... 1.15 796 967 МПа. 4 4.
. Максимальный изгибной момент Мmax, нм. 5.79 неприемлемо. После пересчета на меньший диаметр получаем d65 мм, ... Схема сил, действующих на вал, приведена на рис. 8.8 0.9 коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности Ra2...
Проверочный расчет шлицевого соединения Выполним расчет выполним по формуле 1 для эвольвентного шлицевого соединения, где Т4040 нм передаваемый крутящий момент z22 число зубьев Асм210-4 м2 расчетная поверхность смятия согласно формуле Асм0.8ml, где m3 мм модуль эвольвентного зацепления l90 мм длина зацепления Rср32.5 мм средний радиус см120 МПа при спокойной нагрузке и неподвижном соединении верно. 6.
Проверочный расчет подшипникового соединения наиболее нагруженного вых... 55008000 0.31. 120. Тогда 75106 м2с назначение повышенной вязкости масла связано с примене... 8.
Расчет параметров корпусной детали. Толщина стенок корпуса определяется по соотношению, где Ттих максималь... Но, учитывая трудности при отливке подобных заготовок, рассчитаем след... .78 что согласно рис.17.1 3 при исполнении отливки из чугуна СЧ 15 32 ... 9.
Литература 1. Курсовое проектирование деталей машинС.А. Чернавский М. Машиностроение, 1984. 2. Расчет и проектирование деталей машинК.П. Жуков М. Машиностроение, 1978. 3. Курсовое проектирование деталей машинВ.Н. Кудрявцев Л. Машиностроение, 1983. 4. Подшипники качения.
Справочник каталог. Под редакцией В.Н. Нарышкина М. Машиностроение, 1984.