Проектування циліндричного одноступінчатого редуктора

Міністерство освіти і науки України

Полтавський будівельний технікум транспортного

будівництва

Спеціальність: 5.05050204 "Експлуатація та ремонт підйомно-транспортних, будівельних та дорожніх машин і обладнання"

Розрахунково-пояснювальна записка до курсового проекту з дисципліни

“Деталі машин”

РОЗРОБКА ЦИЛІНДРИЧНОГО КОСОЗУБОГО РЕДУКТОРА І КЛИНОВОЇ ПАСОВОЇ ПЕРЕДАЧІ ДЛЯ ПРИВОДУ РОБОЧОЇ МАШИНИ

Перевірив А.В.Товаришенко

Розробив студент групи 36-М Р.В.Анахін

Полтава 2010

ВСТУП

Редуктором називається механізм, який складається з зубчатих чи черв’ячних передач, виконаних у вигляді окремого агрегату і служить для передачі обертання від валу двигуна до робочої машини.

Призначення редуктора – зниження кутової швидкості і відповідно збільшення крутного моменту ведомого вала по відношенню до ведучого.

Редуктор складається з корпуса (литого чавунного або зварного стального), в якому розміщуються елементи передачі – зубчаті колеса, вал підшипники. Редуктор проектують або для привода певної машини, або по заданому навантаженню і передаточному числу без вказування конкретного призначення. Другий випадок характерний для спеціалізованих заводів, на яких організоване серійне виробництво редукторів.

Редуктори класифікуються за наступними основними ознаками: типом передачі (зубчаті, черв'ячні); числом ступенів (одноступінчаті, двохступінчасті і більше); відносному положенню зубчатих коліс в просторі (горизонтальні вертикальні).

1. ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА І КІНЕМАТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК

1.1 Визначення потужності і частоти обертання двигуна

Загальний ККД приводу:

 (1.1)

-                     приймаємо ККД пари циліндричних зубчастих коліс ή1=0,97;

-                     коефіцієнт враховуючий витрати пари підшипників кочення ή2=0,99;

-                     ККД відкритої ланцюгової передачі ή3=0,97;

-                     коефіцієнт , який враховує втрати в опорах вала приводного барабана ή4=0,99.

ήзаг = 0,96·0,992·0,97·0,98 = 0,89

Потужність на валу барабана:

Рб = Ft·V кВт (1.2)

Рб= 2·1=2кВт

Потрібна потужність електродвигуна:

Рпотр =  (1.3)

Рпотр =  =2,25кВт

Визначаємо передаточне число приводу для всіх можливих варіантів типу двигуна при заданій номінальній потужності

Рном ≥ Рпотр =3кВт

Таблиця 1.1- Варіанти типу двигуна при заданій потужності

Кутова швидкість барабану:

ωб =  (1.4)

ωб =

Частота обертання барабана : (1.5)

nб =

nб =  =76 об/хв

u1 = nном/nб =37

u2 = nном/nб =19

u3 = nном /nб =13

u4 = nном/nб =9

Визначаємо передаточні числа приводів приймаємо передаточне число

редуктора постійним, і змінюючи значення передаточного числа

відкритої передачі , розбиваємо передаточне число привода для

варіантів типу двигуна uзп = 4

uвп – повинно знаходитись в діапазоні від 2…5

uвп1 = u1/ uзп = 37/4=9,2 (1.6)

uвп 2 = u2/ uзп = 19/4=4,75

uвп 3 = u3/ uзп =13/4=3,25

uвп4 = u4/ uзп =9/4=2,25

uвп = 3,125

Як найбільш підходящий обираємо другий варіант. По таблиці К9 ст 384 по потрібній потужності Рпотр=2,25кВт. Вибираємо електродвигун, трьохфазний коротко замкнений серії 4А, закритий, охолоджуваний повітрям з синхронною частотою обертання 1000 4АМ112MA6У3, з параметрами 2,25кВт, номінальною частотою обертання 955об/хв.(ГОСТ 15150-69)

1.2 Визначення силових і кінематичних параметрів приводу

Потужність Р,кВт

Схема Д-ЗП-ВП-РМ

Швидкохідний вал редуктора

Р1= Рном· ή1· ή3 (1.7)

Р1= 3·0,96·0,97=3,49

Тихохідний вал редуктора

Р2 =Р1· ή1· ή2 (1.8)

Р2= 2,79·0,96·0,99=3,32

Робочої машини

Рм = Р2· ή3· ή4 (1.9)

Рм = 2,65·0,97·0,98=3,22

Частота обертання n, об/хв.:

Схема Д-ЗП-ВП-РМ

Двигун nном = 955 (1.10)

Швидкохідний вал редуктора n1= nном = 955 (1.11)

Тихохідний вал редуктора n2 = n1/uзп = 955/4 = 238об/хв. (1.12)

Робочої машини nрм = n2/uвп = 238/4= 60об/хв. (1.13)

Кутова швидкість ω,рад/с:

Схема Д-ЗП-ВП-РМ

Двигуна ωном =  (1.14)

Швидкохідний вал редуктора ω1 = ωном =100 (1.15)

Тихохідний вал редуктора ω2 =  (1.16)

Робочої машини ωрм = (1.17)

Обертовий момент Т,Н·м:

Схема Д-ЗП-ВП-РМ

Двигуна Тдв =  (1.18)

Швидкохідний вал редуктора Т1 = Тдв·ή1·ή2 = 36·0,96·0,99 = 34 (1.19)

Тихохідний вал редуктора Т2 = Т1·uзп· ή1·ή2= 34·4·0,96·0,99 =109 (1.20)

Робочої машини Трм = Т2·uВП·ή3·ή4= 109·4·0,97·0,98 =403 (1.21)

Таблиця 1.2- Силові і кінематичні параметри приводу

2. ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ЗУБЧАСТОЇ ПЕРЕДАЧІ

Для виготовлення зубчастої пари вибирають сталь, яка піддається термообробці і здатна забезпечити достатню міцність та довговічність передачі. З метою кращого припрацювання зубів пари, твердість шестерні призначається на 20…50НВ більше ніж колеса .

Для виготовлення шестерні обираємо сталь 40Х з термообробкою покращення з послідуючим гартуванням поверхневого шару зубів струмом високої частоти НВ1= 269…302.

Для виготовлення колеса обираємо сталь 40Х з термообробкою покращення, твердість НВ2= 235…262

2.1 Визначення середньої твердості матеріалу

Матеріал шестерні НВсер1=  (2.1)

Матеріал Колеса НВсер2=  (2.2)

2.2 Визначення допустимих дотичних напружень [δ]н

Шестерні [δ]н1= 1,8ּНВ1+67 = 1,8·285+67=580 (2.3)

Колеса [δ]н2 =1,8ּНВ2+67 = 1,8·250+67=513 (2.4)

2.3 Визначення допустимих згинаючих напружень

Шестерні [δ]F1= 1,03·НВ1 = 1,03·285 = 294 (2.5)

Колеса [δ]F2=1,03·НВ2 = 1,03·250 = 255 (2.6)

Таблиця 2.1 Матеріали зубчастої пари

3. РОЗРАХУНОК ЗУБЧАСТОЇ ПЕРЕДАЧІ

3.1 Проектний розрахунок передачі(циліндрична косозуба)

Міжосьова відстань

 ,мм (3.1)

де Ка - допоміжний коефіцієнт, якій залежить від типу зубів,

ψа – коефіцієнт ширини вінця колеса; ψа =0,3

 =155мм

Визначення модуля зачеплення т, мм  (3.2)

Kт– коефіцієнт розподілення навантаження по ширині вінця; Kт=5,8

d2 - діаметр ділильного кола колеса;

мм (3.3)

b2 - ширина вінця колеса;

 мм (3.4)

=2,108

Страницы: 1, 2