Редуктор цилиндрический двухступенчатый

Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству

КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра детали машин и основы конструирования

Курсовой проект

Редуктор цилиндрический двухступенчатый

Выполнил:

Руководитель проекта:

Петропавловск-Камчатский, 2009 г.

Содержание

Исходные данные

Расчет цилиндрических зубчатых передач

Выбор электродвигателя

Определение силовых и кинематических параметров привода

Выбор материала

Расчет межосевого расстояния а_w

Определение модуля зацепления

Определение параметров зацепления тихоходной (прямозубой) ступени

Определение параметров зацепления быстроходной (косозубой) передачи

Проверочный расчет второй передачи

Расчет открытых передач

Проверочный расчет

Расчет составляющих усилий в зацеплении

Проектный расчет валов

Эскизная компоновка редуктора

Предварительный выбор подшипников качения

Расчетная схема валов редуктора

Проверочный расчет подшипников

Проверочный расчет валов

Выбор сорта масла

Список литературы

Исходные данные

Редуктор двухступенчатый, несоосный

Кинематическая схема редуктора:

 

Дано:

1. Сила на валу рабочей машины F=1.5 H

2. Скорость движения приводного вала рабочей машины

3. Срок службы редуктора и режим его работы (постоянный, тяжелый)  ч.

 

Расчет цилиндрических зубчатых передач Выбор электродвигателя

Формула определения требуемой мощности электродвигателя:

где:

Р - требуемая мощность электродвигателя, кВт

 общий КПД привода

 - КПД закрытой передачи;

 - КПД открытой передачи;

 - КПД подшипников.

 - КПД соединительных муфт;

По каталогу выбираем асинхронный короткозамкнутый двигатель мощностью Р_эд  Р. Тип электродвигателя: АОЛ 2-31-4, с номинальной частотой вращения  об/мин мощностью Р_ном = 1,76 кВт. Мощность электродвигателя:

 кВт

Угловую скорость электродвигателя определяем по формуле:

Где

номинальная угловая скорость вала электродвигателя, с^-1;

n_эд - номинальная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

 с^-1

 

Определение силовых и кинематических параметров привода

Определяем частоту вращения приводного вала n_pм:

Общее передаточное число привода U_p:

Определяем передаточные числа ступеней привода:

; ;

 

при U_p = 20,05,

Вращающий момент на двигателе Т_дв:

Вращающий момент на быстроходном валу:

 Нм.

Вращающий момент на промежуточном валу Т_пр:

 Нм.

Вращающий момент на тихоходном валу Т_Т:

 Нм.

Вращающий момент на ременной передаче:

 Нм.

Угловая скорость на быстроходном валу:

 

Угловая скорость на промежуточном валу:

 

Угловая скорость на тихоходном валу:

 

Угловая скорость на ременной передаче:

 

 

Выбор материала

Основные механические характеристики выбранных материалов зубчатых колес приведены в таблице 1.

Деталь	Материал	Р-р заготовок, мм		Термообработка	Н, вер.
1я ступень, прямозубая Шестерня	Сталь45	Dпред=125 Sпред=80		У	305,5	890	650	380	25	385,8
Колесо				У	285,5	890	650	380	20	122,8
2я ступень, косозубая Шестерня	Сталь45	Dпред=125 Sпред=80		У	248,5	780	540	335	16,5	122,5
Колесо		Любые размеры		Н	193	600	320	260	10	38,9
Деталь							[] F0	[] F	[] Н0	[] Н
1я ступень, прямозубая Шестерня	1		4		1		310	310	616,9	617
Колесо	1		4		1		294	294	580,9	580,9
2я ступень, косозубая Шестерня	1		4		1		310	310	520	520
Колесо	1		4		1		199	199	414	414

[] _ср=0,45 ([] _Н1 + [] _H2) = 420

 

Таблица данных.

Наименование, единица измерения	Обозначение	Значение
Требуемая мощность электродвигателя, кВт	Р	2,2
Общее передаточное число редуктора		20,5
Передаточное число закрытых передач		3,15
Передаточное число открытой передачи		2,1
Крутящий момент на тихоходном валу, Нм		263,4
Крутящий момент на промежуточном валу, Нм		88
Крутящий момент на быстроходном валу, Нм		29,3
Угловая скорость тихоходного вала,		7,16
Угловая скорость промежуточного вала,		22,5
Угловая скорость быстроходного вала,		71

 

Расчет межосевого расстояния а_w

По условию контактной прочности:

,

где:

а_w - Межосевое расстояние, мм;

К_а = 49,5 для прямозубых колес, (Н/мм²);

К_а = 43 для косозубых колес, (Н/мм²), принимая ориентировочно β = 10°…15°;

Т₁ - крутящий момент на валу шестерни, ;

Т₁ = Т_зп1 для первой передачи;

Т₁ = Т_зп2 для второй передачи;

для первой передачи:

 - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба;

 - коэффициент ширины венца колеса;

для второй передачи:

Тогда:

 мм

 мм

Полученные значения округляем до стандартного:

a_w1 = 100 мм

a_w2= 150 мм

Определение модуля зацепления

Модуль зацепления:

;

где:

 - вспомогательный коэффициент для прямо/косозубых передач;

 - ширина венца колеса;

 - делительный диаметр колеса;

;

Модуль зацепления для тихоходной и быстроходной ступени:

,

полученные значения модуля зацепления m округляем до стандартного по таблице:

Модули зацепления, мм (по СТ СЭВ 310-76)

I ряд	1,0	-	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0
II ряд	1,25	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7,0	9,0

Принимаем: ,

 

Определение параметров зацепления тихоходной (прямозубой) ступени

Предварительно суммарное число зубьев

Число зубьев шестерни

Число зубьев шестерни:

Число зубьев колеса:

 

Определяем фактическое передаточное число  и проверяем его отклонение  от заданного:

;

Условие соблюдается.

Определяем фактическое межосевое расстояние:

мм

Диаметры делительной и начальной окружностей шестерни и колеса

 

 мм

 мм

 

Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса

 мм

мм

 

Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса

 мм

 мм

Рабочая ширина венца колеса и шестерни:

 мм

 мм

Проверочный расчет первой передачи:

Проверяем межосевое расстояние:

Проверяем пригодность заготовок колес:

Условие пригодности заготовок колес:

;

Диаметр заготовки шестерни мм

Размер заготовки колеса мм

Условия соблюдаются

Проверяем контактные напряжение ,

Где:

К= 463 - Вспомогательный коэффициент для прямозубой передачи;

окружная сила в зацеплении;

= 1 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

 - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи

;