Назначение редуктора

Определяю фаски на торцах зубчатого венца:

f = (0,6…0,7) m = (0,6…0,7) 2,75 = 1,65…1,925 мм (15.3)

Принимаю f = 2 мм. На прямозубых колесах фаску выполняю под углом α_ф = 45˚.

Определяю толщину диска:

с = (0,35…0,4) х в = (0,35…0,4) х 66 = 22…26 мм  

Принимаю с = 22 мм.

Радиус закруглений R ≥ 6 мм. Принимаю R = 6 мм.

6.2Выбор подшипников

Для прямозубой цилиндрической передачи назначаем радиальный  шариковый однородный подшипник.

Назначаем по ГОСТ 8338-75 (таблица 19.18/1/)

       –  для быстроходного вала № 306  b=19 мм;

       –   для тихоходного вала № 207  b=21 мм.

Схема установки –  враспор.

6.3Подбор и проверка шпонок

По ГОСТ 23360-78 подбираю призматическую шпонку под цилиндрическое колесо.

Диаметр вала под колесо d_к = 40 мм;

Длина ступицы колеса l_стк = 66 мм;

Выбираю шпонку в х h x l = 12 х 8 х 50

Диаметр вала на выходной конец тихоходного вала d = 28 мм;

Выбираю шпонку в х h x l = 8х 7х 36

Подбираю шпонку под шестерню d_ш = 40 мм

Выбираю шпонку в х h х I = 10 x 8 x40

Диаметр вала на входной  конец быстроходного вала d = 28 мм;

Выбираю шпонку в х h х I = 6 x 6 x 28

6.4Расчет усилий в зацеплениях

Расчет усилий в зацеплении закрытой цилиндрической прямозубой передачи.

Окружное усилие:

Радиальное усилие:

F_r2= F_t2 x tg α = F_t2 x tg20° = 864 x 0,36397 = 314H       

7.Выбор расчетной схемы вала. Определение опорных реакций, построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Расчетная схема ведомого вала приведена на стр.12

7.1Определение реакций в опорах

Реакции в опорах определяем на основании уравнения равновесия

В вертикальной плоскости

F_r2 х I₁ + R_Y (I₁ + I₂) = 0

Отсюда реакция опоры  Д в вертикальной плоскости

R_Y(l₁+l₂) - F_r2l₂  = 0

Проверка:

157 - 314 + 157 = 0

В горизонтальной плоскости:

F_t2 I₁ + R_X1 (I₁ + I₂) = 0

-R_X2 (l₁+l₂) - F_t2l₂  = 0

Проверка:

432 - 864 + 432 =0

ВЫВОД: Реакции в опорах определены, верно.

7.2Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Эпюры изгибающих моментов строят в двух плоскостях.

Горизонтальная плоскость:

Момент под колесом:

М_игк = R_X х l₁ = 864 х 40 = 34560 Н*мм

Вертикальная плоскость:

Момент под колесом:

М_ивк = R_Y х l₁ = 314 х 40= 12560 Н*мм

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Рис.7.1 

ВЫВОД: Наиболее опасным является сечение под колесом.

8.Расчет элементов корпуса

Для удобства сборки корпус выполнен разъемным. Плоскости разъемов проходят через оси валов и располагаются параллельно плоскости основания.

Для соединения нижней, верхней  частей корпуса и крышки редуктора  по всему контуру разъема выполнены  специальные фланцы, которые объединены с приливами и бобышками для подшипников. Размеры корпуса редуктора определяются числом и размерами размещенных в нем деталей и их расположением в пространстве.

К корпусным деталям  относятся прежде всего корпус и  крышка редуктора, т.е. детали, обеспечивающие правильное взаимное расположение опор валов и воспринимающие основные силы, действующие в зацеплениях.

Корпус и крышка редуктора  обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают методом литья  или методом сварки (при единичном  или мелкосерийном производстве).

9.СМАЗКА РЕДУКТОРА

В настоящее время  в машиностроении широко применяют 

картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.

9.1Выбор сорта смазки

Выбор смазочного материала  основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла  следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.

Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости  от контактного напряжения и окружности скорости колес.

Окружная скорость колес  ведомого вала у нас определена ранее:  V₂ = 8,33 м/сек. Контактное напряжение определена  [ _н] = 343МПа.

Теперь по окружности и контактному напряжению из табл.8.1 [3]  выбираем масло И-Г-А-68.

Предельно допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну:

2m ≤ h_M ≤ 0,25d₂

2m ≤ h_M ≤ 0,25 х 275 = 68 мм

5,5мм≤ h_M ≤68мм

Наименьшую глубину  принято считать равной 2 модулям  зацепления.

Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.

Учитывая, что окружная скорость невысока, примем значение h_м = 6 мм.

Теперь  определим уровень масла от дна  корпуса редуктора:

h = в₀ + h_м =36 + 6 = 42 мм

в₀ – расстояние от наружного диаметра колеса до дна корпуса

в₀ ≥ 6 х m ≥ 6 х 4,5 ≥ 27 мм

примем в₀ = 36 мм.

Объем масляной ванны

(L- ) x (B- ) x h = (241,8-7) x (132,2-7) x 42 = 1234672,3 мм³            

Объем масляной ванны  составил ≈ 1,2 л.

Способ  контроля уровня смазки зубчатых колес

Для контроля уровня масла  в корпусе необходимо установить жезловый маслоуказатель.

Также в нижней части  корпуса редуктора предусмотрено  отверстие с пробкой для слива  отработанного масла, а на крышке редуктора – отдушина для снятия давления в корпусе, появляющегося от нагрева масла и воздуха при длительной работе. Отдушину можно также использовать в качестве пробки, закрывающей отверстие для заливки масла.

9.2ВЫБОР СПОСОБА И ТИПА СМАЗКИ

Подшипники смазывают  тем же маслом, что и детали передач. Другое масло применяют лишь в  ответственных изделиях.

При картерной смазке колес подшипники качения смазываются  брызгами масла. При окружности вращения колес V > 1 м/с брызгами масла покрываются все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, валов и стенок корпуса масло попадает в подшипники. Так как смазка жидкая, для предохранения от ее вытекания из подшипниковых узлов, а так же для их защиты от попадания извне пыли, грязи и влаги торцовые крышки установим с жировыми канавками, которые заполним густой консистентной.

10.СБОРКА УЗЛА ВЕДОМОГО ВАЛА

Операции по сборке узла ведомого вала осуществляют в следующем  порядке:

1. установить шпонку в паз на диаметр вала для цилиндрического колеса;
2. установка цилиндрического колеса;
3. установка подшипников до упора в заплечики, осевой зазор регулируется при установке крышек с помощью набора тонких металлических прокладок;
4. укладка вала в бобышки нижнего корпуса;
5. установка и крепление верхнего корпуса;
6. установка и крепление крышек, фиксирующих подшипники (жировые канавки сквозной крышки перед установкой забить консистентной смазкой);
7. установка шпонки в паз на выходной конец вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данном курсовом проекте  был спроектирован редуктор цилиндрический одноступенчатый с передаточным числом u = 5.

Расчетами были определены: кинематическая схема машинного  агрегата, выбран двигатель, произведен кинематический расчет двигателя, выбор материалов зубчатых передач, определение допускаемых напряжений, нагрузки валов редуктора. Произведен проектный расчет валов, эскизная компоновка редуктора, проверочный расчет подшипников, основные геометрические передачи, проверочные расчеты.

Проверка расчётных  параметров редуктора была проведена  в программе “Редуктор 2.3”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов.- М.: Высш. шк., 1991. - 432 с: ил. ISBN 506-001514-9
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование – М.: Машиностроение 2004 г. – 560 с.
3. Чернавский С.А. - Курсовое проектирование деталей машин. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 .с
4. Анурьев В.И. - Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х  томах. Том 3 - М.: Машиностроение, 1991. - 398 с.
5. Анурьев В.И. - Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х  томах. Том 1 - М.: Машиностроение, 1991. - 483 с.