Детали машин

 

Ширина колёс:

 

Ширина шестерён:

 

Определим ориентировочное  значение модуля по формуле:

 

    m=(0.01…0.02)a     

Получим ориентировочные значения модуля:

 

m₅₆=(0.01…0.02)*160=(1.6…3.2) мм

 

Согласно таблицы 3.3 [16/5/2, стр.22] принимаем 

 

m₅₆=2мм

 

m₃₄=(0.01…0.02)*100=(1…2)мм

 

согласно табл. 3.3(16/5/2,стр.22) принимаем

 

m₃₄=2мм

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем  суммарное число зубьев и угол наклона зуба.

 

Для прямозубых зубчатых колёс β=0:

;

;

.

 

Проверка:

 - процент ошибки равен 0%.

 

Для косозубых  зубчатых передач:

 

Принимаем угол наклона  зубьев .

 

Получим:

 

;

.

 

Принимаем значение

Принимаем значение

 

Проверка:

- процент ошибки равен 0%.

 

 Проверка  зубьев ведомых колёс на выносливость  при изгибе.

 

Должно выполняться  условие:

 

для прямозубых колёс

 

 

 

 

 

 

для косозубых колёс

Согласно таблицы 3.4 [16/5/12, стр.25] принимаем значение коэффициента   

 

условие выносливости выполняется.

 

 

Коэффициент, учитывающий  наклон зубьев:

,

условие выносливости выполняется.

 

 Проверка  на выносливость при изгибе  зубьев шестерён.

 

Должно выполняться условие:

.

 (согласно таблицы 3.4 [16/5/2, стр.25])

условие выносливости выполняется.

условие выносливости выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

Определение основных параметров зубчатого зацепления.

 

 Диаметры  делительных окружностей:

 

косозубых колёс

 

прямозубых колёс

 

Диаметры окружностей  вершин:

 

 

 Диаметры  окружностей впадин:

 

 Силы, действующие в зацеплении 

 

Окружные силы:

.

 

 

 

 

 

 

Радиальные  силы:

 

для косозубых колёс

;

 

 

для прямозубых колёс

;

 

Осевые  силы:

;

 

 

 

 

 

 

 

Конструктивные  размеры зубчатых колёс редуктора.

 

Шестерня быстроходной ступени:

 

Шестерню быстроходной ступени выполняем за одно целое  с валом.

Её размеры:

 

Колесо быстроходной ступени.

 

Колесо кованное. Его  размеры:

    

 

диаметр ступицы: ;

принимаем диаметр ступицы ;

Длина ступицы: ;

Принимаем ;

Толщина обода: ;

Принимаем толщину обода  ;

Толщина диска: ;

Принимаем толщину диска .

Диаметр отверстия d_отв=0,25(D_o-d_ст)=0,25(129-56)=18,25мм

     D_o=d_f4-2d_o4=145-2*8=129мм

Принимаем  d_отв=20мм

 

Шестерня тихоходной ступени.

 

 

 

 

 

 

 

 

Колесо тихоходной ступени.

 

Колесо кованное. Его  размеры:

диаметр ступицы: ;

принимаем диаметр ступицы  ;

Длина ступицы: ;

Принимаем ;

Толщина обода: ;

Принимаем толщину обода  ;

Толщина диска: ;

Принимаем толщину диска  .

Диаметр отверстий в  диске:

где

принимаем

Фаска на зубьях:

 

Предварительный расчёт валов редуктора.

 

1. Ориентировочные  диаметры валов:

 

1.1. Быстроходный вал (входной)

принимаем диаметр вала

принимаем диаметр вала под подшипники

диаметр вала под шестерню:

принимаем диаметр вала под шестерней 

 

1.2. Тихоходный вал (выходной)

принимаем диаметр вала

принимаем диаметр вала под подшипники

диаметр вала под шестерню:

принимаем диаметр вала под шестерней

 

 

 

 

1.3. Промежуточный  вал

принимаем диаметр вала

принимаем диаметр вала под подшипники

диаметр вала под шестерню:

принимаем диаметр вала под шестерней 

 

2. Выбор подшипников.

 

2.1. Принимаем  подшипники средней серии:

 

 

Вал.	Серия подшипника.	Диаметр внутренней обоймы d, мм	Диаметр внешней обоймы D, мм	Ширина обойм подшипника В, мм	Динамическая грузоподъёмность С, кН	Статическая грузопдъёмность  С0, кН
Входной вал	36306	30	72	19	21,6	14,8
Промежуточный вал	36306	30	72	19	21,6	14,8
Выходной вал	36311	55	120	29	54,9	41,8

 

2.2. Проверка  долговечности подшипников.

 

Проверку производим по наиболее нагруженной опоре.

Как видно из рисунка, наиболее нагруженной опорой является опора «А» промежуточного вала, поэтому по ней ведём дальнейшие расчёты.

Вычисляем отношение  осевой нагрузки F_a4 к статической грузоподъёмности намеченного ранее шарикоподшипника серии 36306.

Согласно таблицы П.4[стр.229]

е=0,22, Y=1,99

Поскольку F_a/F_r=351,72/865,19=0,41>е, то принимаем Х=0,56.

 

 

 

 

 

 

Определим эквивалентную  нагрузку по формуле:

, где 

- соответственно коэффициент безопасности и температурный коэффициент.

Т.к. редуктор работает при 

То  К_t=1

Соглаcно таб.  ;

 

Так как в подшипнике вращается внутреннее кольцо, то коэффициент V=1.

Получаем:

Вычислим долговечность  подшипника:

млн.об.

долговечность подшипника в часах:

Такая долговечность  больше требуемой  , значить данные подшипники удовлетворяют условиям эксплуатации редуктора.

 

3. Проектный  расчёт промежуточного вала.

 

3.1. Составим  схему сил, действующих в вертикальной  плоскости

 

3.2. Определим  реакции опор.

Пусть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Составим  схему сил, действующих в горизонтальной  плоскости

3.4. Определим  реакции опор.

 

 

 

 

3.5. Определим  значения изгибающих моментов  под силами

в вертикальной плоскости

 

3.6. Определим  значения изгибающих моментов  под силами 

в горизонтальной плоскости:

 

3.7. Найдём наибольшее значение  суммарного изгибающего момента  по формуле:

 

3.8. Подсчитаем эквивалентный момент:

 

3.9. Определим диаметр вала в  рассматриваемом сечении:

где

Принимаем диаметр вала в сечении I-I d_I=35  мм;

В сечении  II-II d_II=40 мм.

 

 Проверка прочности шпоночных  соединений.

 

Допускаемые напряжения сжатия

 

Напряжение сжатия и  условие прочности:

Условие прочности на срез:

 

 

 

 

 

4.1. Проверяем  шпонку на входном конце быстроходного  вала:

Момент на валу: ;

Диаметр вала в этом месте 

Длина посадочного участка 

Сечение и длина шпонки b×h×l=10×8×36

Глубина паза t₁=5,0 мм.

      L_p=l-b=36-10=26

 

4.2. Проверяем  шпонку под зубчатым колесом  промежуточного вала.

Момент на валу: ;

Диаметр вала в этом месте

Длина посадочного участка          l=(1.2…1.5)d

Сечение и длина шпонки b×h×l=10×8×36

Глубина паза t₁=5,0 мм.

  L_p=l – b = 36 – 10 = 26мм

 

 

4.3. Проверяем шпонку под зубчатым колесом тихоходного вала.

Момент на валу: ;

Диаметр вала в этом месте 

Длина посадочного участка 

Сечение и длина шпонки     b×h×l = 18×11×60

Глубина паза      t₁=7,0 мм.

 L_p=l – b = 60 – 18 = 42мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4. Проверяем  шпонку на выходном конце тихоходного  вала.

Момент на валу: ;

Диаметр вала в этом месте 

Длина посадочного участка

Сечение и длина шпонки      b × h × l = 16 × 10 × 50

Глубина паза      t₁=6,0 мм.

L_p= l – b = 50 – 16 = 34мм

 

 

 Расчёт  корпуса редуктора.

 

Толщина стенки основания  корпуса 

Толщина стенки крышки корпуса 

Толщина ребра в основании 

Диаметр стяжного болта  принимаем 

Толщина фланца по разъёму 

Диаметр фундаментного болта

Ширина пояса жесткости (фланца)

Диаметр болтов крышек подшипников 

 

 Расчёт  шкива.

 

Из расчёта клиноременной  передачи  расчётный диаметр шкива  

По таблице 7 [3, стр.11] получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По таблице 8 [3, стр.13] получаем

 

внутренний диаметр  ступицы шкива 

внешний диаметр ступицы 

принимаем диаметр ступицы 

Для облегчения шкива  в диске шкива предусмотрим 4 отверстия.

Вычислим диаметр отверстий  в шкиве, а также межосевое  расстояние между отверстиями.

 

Диаметр отверстий в  шкиве:

межосевое расстояние между  отверстиями:

 

D_отв.=0,5(D_o+d_ст)=140,5 мм.

 

Шкив изготавливаем  из чугуна марки СЧ-18 ГОСТ 1412-79.

Предельные отклонения расчетных диаметров шкива d_p-по b11; наружных диаметров d_l-по h11/

Предельные отклонения остальных размеров обрабатываемых поверхностей: отверстий – по H14; валов – по h14.

 

 Выбор сорта  масла.

 

Смазывание зубчатого  зацепления производим окунанием зубчатого  колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса  до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм.

Объём масляной ванны.

 

V=0,25х0,62=0,155 дм³ .

Принимаем масло индустриальное И-30Л (ГОСТ 20799-78). Камеры подшипников заполняем пластичным материалом УТ-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

1.«Рабочая программ  и задание на курсовой проект»

Издательский центр РГОТУПС. Москва .2002г

2.«Расчет зубчатых передач редукторов. Часть4»

типографии ВЗИИТа. Москва.1985г

3.«Методические указания  по выполнению контрольной работы. Часть 3.» типография  ВЗИИТа  Москва. 1985г

4.«Конструирование редуктора.  Проектирование привода                                общего назначения. Часть7.» типография ВЗИИТа. Москва.1986г

5.С.А.Чернавский. «Курсовое  проектирование деталей машин»  Москва «Машиностроение» 1987г

6.«Компоновка редуктора»  Часть 6. типография ВЗИИТаМосква. 1987г

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

                                                                                                                                       стр.

          

 

Кинематическая схема  и исходные данные                                     2

 Выбор электродвигателя                                                                   4

 Расчет параметров  ступеней привода                                              5

 Расчёт клиноремённой  передачи                                                      6

      Определение сечения ремня                                                              6 

      Определение  размеров шкивов                                                         6

      Определение  межосевого расстояния                                              7                            

      Уточнённое  значение межосевого расстояния                                7

      Определение  силы натяжения ремня                                               8

      Определение  геометрических размеров шкивов                            8                                                                                  

      Расчет  редуктора                                                                               8