Выбор двигателя. Кинематический расчёт редуктора

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Техническая механика»

на тему: «Проект цилиндрического косозубого редуктора с вертикальным расположением валов»

Пояснительная записка

Исполнитель

подпись дата Ф.И.О.

Руководитель

подпись дата Ф.И.О

Содержание

Введение 5

1 Выбор двигателя. Кинематический расчет редуктора 6

2 Выбор материалов зубчатых цилиндрических передач. Определение

допускаемых напряжений 9

3 Расчет цилиндрической зубчатой передачи 11

4 Проектный расчет валов 14

5 Проверочный расчет валов 18

6 Проверочный расчет подшипников 24

7 Проверочный расчет шпонок 26

8 Конструирование цилиндрического зубчатого колеса и корпуса редуктора

Список использованных источников 30

Курсовой проект содержит расчетно-пояснительную записку в объеме 35

6 иллюстраций,6 таблиц,71 формула ,используемых источников 6

Ключевые слова : ведущий вал,подшипник, шестерня колесо, вал, шпонка,редуктор,

электродвигатель, цепная передача, муфта, зубчатое колесо.

Редуктор цилиндрический косозубый с горизонтальным расположением валов.

Изучил методы, правила и нормы расчета и конструирования типовых деталей и сборочных единиц;

Развил инженерное мышление, расчеты и проектирование простых одноступенчатых редукторов;

Курсовой проект по деталям машин является:

заключительным этапом обучения по дисциплине «Техническая механика»;

первой расчетно-конструкторской работой, практически синтезирующей полученные знания и навыки не только по курсу « Детали машин» , но и по другим общетехническим и физико-математическим дисциплинам.

Цель проекта:

- изучение методов ,правил и норм расчета и конструирования типовых деталей и сборочных единиц;

- развитие инженерного мышления , расчета и проектирования простых одноступенчатых редукторов;

Формирование умений рационального выбора материалов и форм деталей, правильного выполнения расчетов на прочность, жесткость, устойчивость, износостойкость и т. д., исходя из заданных условиях работы деталей в машине.

Работа над курсовым проектом учащиеся развивают навыки самостоятельной работы с пособиями, справочной литературой, вырабатывают умение использовать достижения науки и передового опыта в области машин и механизмов , совершенствовать расчетную и графическую подготовку, а также приобретают навыки в проектировании машиностроения, выполняя расчеты , учатся рациональному выбору материалов и форм деталей, стремясь обеспечить их высокую экономичность, надежность и долговечность. Приобретенный учащимися опыт является основой для выполнения ими курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта , а также всей дальнейшей конструкторской работы.

Выбор двигателя. Кинематический расчёт редуктора

Рисунок 1 – Схема приводной станции

1 – электродвигатель;

2 – передача гибкой связи;

3 – редуктор цилиндрический ;

4 – муфта соединительная;

I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал редуктора;

III – тихоходный вал редуктора;

IV – приводной вал технологической машины;

Определяем значение коэффициента полезного действия привода

(1.1)

где - коэффициент полезного действия закрытой передачи, принимается по таблице 1.1, 6;

– коэффициент полезного действия открытой передачи, принимается по таблице 1.1, ;

- коэффициент полезного действия соединительной муфты, при-нимается по таблице 1.1, ;

- коэффициент полезного действия одной пары подшипников качения, принимается по таблице 1.1, 0.99.

,

Определяем требуемую мощность двигателя

, (1.2)

где – мощность, затрачиваемая на технологический процесс, кВт.

Подбираем по таблице 1.2 тип двигателя,номинальную частоту вращения ,об/мин и номинальную мощность по условию

Определяем передаточное отношение редуктора

, (1.3)

где U – передаточное отношение привода определяется по формуле

, (1.4)

где - номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

- частота вращения приводного вала, об/мин;

- передаточное отношение гибкой связи

(1.5)

=2.5

Полученое значение округляем в большую сторону до стандартного значения по таблице 1.3.

Определяем значение мощности на быстроходном валу редуктора

(1.6)

= 2.9 кВт

Определяем значение мощности на тихоходном валу редуктора

(1.7)

Определение частоты вращения валов редуктора

Определяем частоту вращения быстроходного вала редуктора

, (1.8)

,

Определяем частоту вращения тихоходного вала редуктора

, (1.8)

,

Определяем угловую скорость быстроходного вала редуктора

, (1.10)

,

Определяем значения угловой скорости тихоходного вала редуктора

(1.11)

,

Определяем вращающий момент двигателя

, (1.12)

,

Определяем вращающий момент на быстроходном валу редуктора

, (1.13)

,

Определяем вращающий момент на тихоходном валу редуктора

, (1.14)

,

2 Выбор материалов зубчатых цилиндрических передач.

Определение допустимых напряжений

Учитывая термообработку шестерни – улучшении из таблицы 2.1 подбираем марку стали – сталь40У

Твердость заготовки ;

Предел прочности ;

Предел текучести ;

Предел выносливости

Выбор твердости, термообработки и материала колес

Учитывая термообработку колеса – нормализация из таблицы марку стали – сталь35Л

Твердость заготовки ;

Предел прочности ;

Предел текучести ;

Предел выносливости

Определяем среднюю твердость зубьев шестерни и колеса

, (2.1)

, (2.2)

,

,

Условие выполняется

Определяем допускаемое контактное напряжение

,

где и – коэффициенты долговечности зубьев шестерни и колеса.

Для нормализованных и улучшенных колес принимаем по [1] стр 55,

и - допускаемое напряжение соответствующее пределу контак-тной выносливости зубьев шестерни и колеса.

, (2.3) (2.4)

,

,

,

,

Определяем среднее допускаемое напряжение

(2.5)

Определяем допускаемое напряжение изгиба шестерни и колеса

, (2.6)

, (2.7)

где и – коэффициент долговечности зубьев шестерни и колеса. Для нормализованных и улучшенных колес принимаем по [1] стр 55, ;

и - допускаемое напряжение изгиба, Н/ соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений, ко-торое определяем

, (2.8)

, (2.9)

,

,

,

,