Задание:                       Спроектировать горизонтальный 2-ступенчатый редуктор с

                                        косозубым зацеплением быстроходной  ступени и  прямозубым тихоходной ступени для механической привода. 

Исходные  данные: 

  Б – быстроходная ступень,

  Тих –  тихоходная ступень,

  К – косозубая  зубчатая передача,

  Ш – шевронная  зубчатая передача, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.1  Содержание 

1       Пояснительная записка

1.1    Содержание  пояснительной записки

1.2    Введение 

1.3    Расчет  момента движущей силы

2       Обоснование выбора электродвигателя

3       Расчет зубчатых передач

4       Эскизная компоновка редуктора

5       Подбор подшипников по динамической грузоподъемности

6       Подбор муфт

7       Расчет валов на статическую  прочность, выносливость, жесткость

8       Выбор посадок редуктора

9       Выбор смазки редуктора

10    Список  используемой литературы

11        Графическая часть

11.1     Сборочный чертеж редуктора

11.2     Рабочие чертежи двух деталей 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1.2  Введение

   Технический  уровень всех отраслей народного  хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и на транспорте.

   Государством  перед машиностроением поставлена  задача значительного  повышения эксплуатационных и качественных показателей при непрерывном росте объема ее выпуска.

   Одним из направлений решения этой задачи является совершенствование

   конструкторской  подготовки студентов высших учебных  заведений.

   Выполнением курсового проекта по «Деталям машин» завершается общетехнический цикл подготовки студентов. При выполнении моей работы активно используется  знания из ряда пройденных предметов: механики, сопротивления материалов, технологий металлов и др.

   Объектом  курсового проекта является привод с цилиндрическим  двухступенчатым редуктором  с быстроходной  ступенью косозубая передача и тихоходной ступенью шевронная передача. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчет  момента движущей силы.

 

1.3.1 Момент сил полезного  сопротивления Т, Н×м

[Н×м]

F-сила, Н;

V-скорость, м/с;

ω - частота вращения тихоходного вала редуктора, с^-1

 

1.3.2 КПД передаточного  механизма, η

η_муфт – КПД муфты 0,99;

η_подш – КПД одной пары подшипников 0,99;

η_зац(Б) – КПД зацепления быстроходной передачи 0,97;

η_зац(Т) – КПД зацепления тихоходной передачи 0,96.

 

1.3.2 Мощность электродвигателя  N, кВт.

[кВт]

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2    Обоснование выбора электродвигателя 

2.1 Расчет передаточных  чисел U_i

а) Передаточные числа редуктора, U_р

ω_входа – синхронная частота вращения, с^-1,

ω_вых – заданная частота вращения тихоходного вала редуктора.

Для данного  двухступенчатого цилиндрического  редуктора удовлетворяющими условиями  являются

б) Передаточные числа для быстроходной ступени, U_б

в) Передаточные числа для тихоходной ступени, U_т

Передаточные  числа ступеней редуктора стандартизированы 

по ГОСТу 2185-66

Таблица 1

 
 

2.2 Расчет частоты  вращения вала  ω_i, с^-1

а) Частота вращения вала двигателя (ведущего вала редуктора)

б)  Частота  вращения промежуточного вала редуктора

в) Частота вращения тихоходного вала редуктора

 

2.3 Расчет крутящих моментов сил на валах редуктора Т_i, Н×м

а) Крутящие моменты  сил ведущего вала редуктора

б) Момент движущих сил на тихоходном валу

в) Крутящий момент сил на промежуточном валу

 

 

Кинематический  и силовой расчет редуктора

Таблица 2

 

2.4 Расчет массы привода

а) Расчет межцентровых расстояний для быстроходной a_б и тихоходной a_т  ступеней

 
 
 

Межцентровые  расстояния редуктора

Таблица 3

 

б) Расчет приближенного  значения массы G, кг

в) Расчет массы  привода М_пр, кг

Масса привода

Таблица 4

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3    Расчет зубчатых передач 

3.1 Расчет допускаемых контактных напряжений зубьев шестерни [σ_н]_ш и колеса [σ_н]_к рядовой ступени,  МПа 

Допускаемые контактные напряжения для  находятся по формуле: 

,

где: - предел контактной выносливости поверхностных слоев зубьев;

для шестерни:

для колеса:

- коэффициент безопасности;

- коэффициент, учитывающий шероховатость  сопряженных поверхностей зубьев;

- коэффициент, учитывающий окружную  скорость;

- коэффициент, учитывающий влияние  смазывания;

- коэффициент, учитывающий размер  зубчатого колеса;

- коэффициент долговечности шестерни (колеса),

где: - эквивалентное число циклов перемен напряжений,

  - базовое число циклов  перемен напряжений

а) Расчет эквивалентного числа циклов напряжений:

Для шестерни: ,

Для колеса:

б) Эквивалентное  число циклов напряжения находится  по формуле:

,

где: - частота вращения того из колёс, по материалу которого определяют допускаемые напряжения (шестерни), ;

- продолжительность работы, ;

,  

      Окончательно  для рядовой ступени имеем: 

;

.

Для косозубой  передачи

 

3.2 Расчет допускаемых  напряжений изгиба  зубьев колёс рядовой  ступени редуктора

 

где: - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба МПа;

- коэффициент долговечности;

- коэффициент безопасности;

- коэффициент, учитывающий влияние  двухстороннего приложения нагрузки;

- коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности выкружки в основании зуба;

- коэффициент, учитывающий механическое  упрочнение;

- коэффициент, учитывающий масштабный  фактор;

для шестерни:

для колеса:

 

3.3 Расчет размеров  зубчатых колес

          

Рисунок 1

- крутящий момент силы, передаваемый  шестерней, Н×м;

- передаточное число быстроходной  или тихоходной ступени;

- допускаемое контактное напряжение, МПа;

- отношение ширины венца зубчатого  колеса к диаметру шестерни;

- коэффициент, учитывающий неравномерность  распределения нагрузки по ширине  зубчатого венца;

- коэффициент, учитывающий динамическую  нагрузку;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;

а) быстроходная ступень

б) тихоходная ступень

в) колес промежуточного вала

Колес с быстроходной ступени

 

Колес с тихоходной ступени

 

3.4 Расчет ориентировочных  размеров редуктора

а) Расчет ширины колес

Ширена венца  зубчатого колеса,

Ширена шестерни,

б) расчет диаметра валов редуктора,

Где

- наибольшее значение крутящего  момента сил на соответствующем  валу,

- пониженное допускаемое касательное  напряжение для материала вала

а) ведущий вал

б) промежуточный вал

в) выходной вал

 

3.5 Уточнение параметров  цилиндрической зубчатой  передачи

а) Расчет межцентрового  расстояния

Стандартные межосевые расстояния

Таблица 5

Принятые значения:

б) Расчет модуля зацепления

 принимаем 2,5мм

 принимаем 3мм

в) Расчет суммарного числа зубьев шестерни и колеса

- для косозубой передачи

- для шевронных

 

г) Расчет числа  зубьев шестерни

д) Расчет числа зубьев колеса

е) Расчет передаточного  числа

Отклонение не превышает 5%.

ж) Расчет угла наклона  зуба

Таблица 6

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет основных размеров зубчатых пар и разработка конструкции колеса

 

- делительный диаметр

- диаметр окружности впадин

- диаметр окружности вершин

- ширена венца 

Рисунок 2

Таблица 7