Одноступенчатый вал

ГОУ ВПО

СУРГУТСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

         ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО  АВТОНОМНОГО ОКРУГА-ЮГРЫ

 
 
 
 

Очное отделение

Факультет _______________________________

Кафедра _________________________________ 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

по дисциплине ______________________________________________ 

____________________________________________________________ 
 

                                                       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнил: студент ____гр.___курса

     Фамилия_______________________

     Имя___________________________

     Отчество_______________________ 

     Проверил:_______________________ 
 
 
 
 
 
 

Сургут 

2010 год

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………………….3

1. Выбор электродвигателя................................................................................. 4

2. Разбивка общего передаточного числа привода по ступеням..................... 4

3. Расчет зубчатых колес редуктора..................................................................5

4. Предварительный расчет валов редуктора................................................... 8

5. Конструктивные размеры шестерни и колеса.............................................. 9

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора...................................................10

7. Расчет клина ременной передачи…………..................................................... 11

8. Первый этап компоновки редуктора..............................................................13

9. Проверка долговечности подшипников......................................................... 13

10. Второй этап компоновки редуктора.......................................................... 14

11. Проверка прочности шпоночных соединений…………………………..…….15

12. Уточненный расчет валов………………………………………………………..16

13. Посадка зубчатого колеса и подшипников……………………………..……..17

14. Выбор сорта масла………………………………………………………….……..17

15. Сборка редуктора………………………………………………………….………18

Заключение…………………………………………………………………………….…19

Список  литературы……………………………………………………………………20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Редуктором  называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.

     Назначение  редуктора – понижение угловой  скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

     

     Расчет  и конструирование редуктора  предполагает определение геометрических и конструктивных размеров отдельных деталей, разработку их конструкций. На основании опыта создания подобных устройств и действующих стандартов приведены рекомендации по определению передаточных чисел каждой передачи, подбору материалов для зубчатых колес и валов, проверке деталей на прочность, разработке эскизной компоновки редуктора, конструированию корпуса, зубчатых колес, валов, крышек подшипников, выбору подшипников, шпонок и муфт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. Выбор электродвигателя

 

P₃=2кВ

ω₃=2π рад/с 

 

 

Типоразмер 90L4; S=5,1%  

Типоразмер 100L6; S=5,1%    

Выбираем двигатель 90L4. 

2. Разбивка общего передаточного числа привода по ступеням 

1. Общее передаточное число привода

 

 

(об./мин.) 

2)  Возможные  значения передаточных чисел  для ступеней привода: 

Для закрытой зубчатой передачи – 5

Для ременной передачи – 14,2/5=2,84≈3 

3)  Частоты  вращения и угловые скорости 

 

4)  Вращающие  моменты 

На валу двигателя:

( ) 
 
 
 

На валу шестерни:

( ) 

На валу колеса:

( ) 

3. Расчет зубчатых колес редуктора 

Контактная выносливость колеса

(МПа) 

Изгибная выносливость шестерни

(МПа) 

Изгибная выносливость шестерни

(МПа) 

5)  Допускаемое контактное напряжение для колеса

(МПа)

- требуемый (допускаемый) коэффициент  безопасности

1,1÷1,2 

Допускаемое напряжение изгиба

Для шестерни:

(МПа)

- требуемый (допускаемый) коэффициент  безопасности

1,8÷2,3

Принимаем =2

 

Для колеса:

(МПа) 
 
 

6)  Коэффициент  ширины колеса 
 

           Принимаем             (симметричное расположение)

 

7)  Коэффициент  ширины колеса

 

8)  Коэффициент  неравномерности нагрузки

 

9)  Межосевое  расстояние передачи

 

По ГОСТ 2185-66 принимаем   

10)  Нормальный  модуль 

Принимаем его  по ГОСТ равным 1,5 

11)  Число зубьев  

Суммарное:

 

Шестерни:

 

Колеса:

 

12)  Передаточное число редуктора 

 

13)  Основные  геометрические размеры передачи: 
 
 

а)  Делительные  размеры шестерни и колеса

(мм)

(мм) 

б)  Фактическое  межосевое расстояние

(мм)

в)  Диаметры оружностей вершин

(мм)

(мм)

г)  Ширина венца 

колеса:

(мм) 

шестерни:

(мм) 

д)  Диаметры окружностей впадин 

(мм) 

(мм) 

14)  Окружная  скорость зубчатых колес 

(мм/с)≈1,4 (м/с) 

15)  Окружная  сила 

(Н) = 1,57 (кН) 

16)  Коэффициенты динамической нагрузки 

а)  при расчете  на контактную прочность

 

б)  при расчете  на изгибную прочность

 при тв. зубьев и скорости  до 5 м/с 

17)  Расчетное  контактное напряжение 

(Па) = 
= 418,24 (мПа)

18)  Коэффициенты формы зуба 

Для шестерни:

 

Для колеса:

 

Сравнительная характеристика прочности зубьев на изгиб 

Шестерни:

(мПа) 

Колеса:

(мПа) 

19)  Расчетное  напряжение изгиба в основании  ножки зуба колеса 

(Па) = 0,116 (кПа) = 
= 0,000116 (мПа) 

4. Предварительный расчет валов редуктора 

Примем [ ]=20

[ ] – допускаемое напряжение на кручении

Т – крутящий момент. 

Ведущий вал:

 

Шестерню выполняем  за одно целое с валом

                      

Под подшипники принимаем диаметр 30 мм

Параметры подшипника №306: d=30 мм; D=72 мм; В=19 мм; C=28,1 kH; =14,6 kH 

Ведомый вал:

(мм)

Округляем до 40 

 

Диаметр вала под  подшипниками 45 мм, под зубчатым колесом 50 мм; В=25 мм; C=52,7 kH; =30,0 kH.