Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Марта 2011 в 17:49, курсовая работа
Редукторы классифицируют по следующим признакам: типу передачи, (зубчатые, червячные или зубчато-червячные), числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые), типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические), относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные), особенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью).
ВВЕДЕНИЕ: 3
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 4
РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 5
I. Кинематические расчеты 5
1.1. Кинематическая схема привода 5
1. 2. Выбор электродвигателя 6
1. 3. Уточнение передаточных чисел привода 7
1. 4. Определение вращающих моментов на валах привода 7
II. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений 8
2. 1. Выбор твердости, термической обработки и материала колес 8
2. 2. Допускаемые контактные напряжения 8
2. 3. Допускаемые напряжения изгиба 9
2. 4. Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений 10
III. Расчет цилиндрических зубчатых передач 11
3. 1. Расчет зубчатой передачи первой ступени 11
3. 1. 1 Межосевое расстояние 11
3. 1. 2 Предварительные основные размеры зубчатого колеса 12
3. 1. 3 Модуль передачи 12
3. 1. 4 Суммарное число зубьев колес и угол наклона 13
3. 1. 5 Диаметры колес 13
3. 1. 6 Размеры заготовок 14
3. 1. 7 Проверка зубьев по контактным напряжениям 14
3. 1. 8 Силы в зацеплении 15
3. 1. 9 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба 15
3. 1. 10 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки 15
3. 2. Расчет зубчатой передачи второй ступени 17
3. 2. 1 Межосевое расстояние 17
3. 2. 2 Предварительные основные размеры зубчатого колеса 17
3. 2. 3 Модуль передачи 18
3. 2. 4 Суммарное число зубьев колес и угол наклона 18
3. 2. 5 Диаметры колес 19
3. 2. 6 Размеры заготовок 19
3. 2. 7 Проверка зубьев по контактным напряжениям 19
3. 2. 8 Силы в зацеплении 20
3. 2. 9 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба 20
3. 2. 10 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки 20
IV. Расчет валов 22
4.1. Расчет быстроходного вала 22
4.2. Расчет промежуточного вала 22
4.3. Расчет тихоходного вала 22
V. Выбор подшипников 23
5.1. Для быстроходного вала 23
5.2. Для промежуточного вала 23
5.3. Для тихоходного вала 23
VI. Проверочный расчет шпонки на прочность 24
6.1. Расчет для зубчатого колеса первой ступени 24
6.2. Расчет для зубчатого колеса второй ступени 24
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 25
ОТЗЫВ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 26
– делительное межосевое расстояние: .
Диаметр окружностей впадин зубьев колес:
Чтобы
получить при термической обработке
принятые для расчёта механические
характеристики материала колёс, требуется,
чтобы размеры Dзаг, Cзаг,
Sзаг не превышали предельно допустимых
значений Dпр, Sпр (табл. 2.1)
Диаметр заготовок:
Толщина заготовок:
Для выбранного материала зубчатого колеса (по табл. 2.1), что не удовлетворяет условию , поэтому для зубчатого колеса вместо стали марки 40Х выбираем сталь марки 40ХН, предельные размеры диаметра заготовок которой мм. Твердость зубьев 235...262НВ, что совпадает с параметрами стали марки 40Х.
Расчетное значение контактного напряжения:
где МПа1/2.
Отклонение от ранее найденного :
Полученное значение меньше ранее найденного значения на 0,6 %, что является допустимым, поэтому значение МПа принимаем за окончательное.
Окружная сила:
; Н.
Радиальная сила:
,
где - для стандартного угла.
Н.
Осевая сила:
; Н.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:
где – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, (по табл. 2.10);
– коэффициент, учитывающий угол наклона зуба, ;
– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, .
что удовлетворяет обязательному условию .
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
где (по табл. 2.10).
что
также удовлетворяет
Целью расчета является предотвращение остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя или самих зубьев при действии пикового момента . Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки
.
.
Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение не должно превышать допускаемое напряжение ;
Допускаемое напряжение принимают:
; МПа.
; МПа.
, т.е. при действии пикового
момента не произойдет
Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение изгиба при действии пикового момента не должно превышать допускаемое ;
; МПа.
; МПа.
Допускаемые напряжения принимают:
где – максимально возможное значение коэффициента долговечности, для сталей с объемной термообработкой − для зубчатого колеса, для сталей с поверхностной обработкой − для шестерни;
– коэффициент влияния частоты приложения пиковой нагрузки, в случае единичных перегрузок ;
– коэффициент запаса прочности, .
и , т. е. при действии пикового момента не произойдет хрупкого разрушения зубьев.
Расчет зубчатой передачи второй ступени производится по формулам, приведенным при расчете зубчатой передачи первой ступени, поэтому далее расчетные формулы не приводятся, значения подставляются в указанные ранее формулы и дополняются краткими пояснениями.
Предварительное значение межосевого расстояния:
в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1) принимаем мм.
Окружная скорость:
Степень точности по ГОСТ 1643-81 назначена .
Для вычисления окончательного значения окружной скорости вычисляем значение коэффициента :
Коэффициент , учитывающий внутреннюю динамику нагружения, по таблице 2.6 принимаем .
.
(по табл. 2.7).
(по табл. 2.8).
.
.
Тогда находим значение :
Окончательное значение межосевого расстояния:
в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1) принимаем мм.
Делительный диаметр зубчатого колеса:
Ширина зубчатого колеса:
в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1) окончательное значение мм.
Ширина шестерни:
Максимально допустимый модуль , мм:
Для вычисления минимального значения модуля ( ) находим коэффициент нагрузки :
Коэффициент , учитывающий внутреннюю динамику нагружения, по таблице 2.9 принимаем .
Используя полученные значения, находим коэффициент :
Из ряда стандартных модулей принимаем мм.
Угол наклона .
Суммарное число зубьев:
Число зубьев шестерни:
Число зубьев зубчатого колеса:
Фактическое передаточное число:
Поскольку для двухступенчатого редуктора допускается отклонение передаточных чисел от номинальных до 4%, то найденные значения количества зубьев колеса и шестерни принимаем за окончательные.
Отклонение фактического передаточного числа от заданного:
Общее отклонение передаточного числа редуктора:
Делительный диаметр шестерни:
Делительный диаметр зубчатого колеса:
Коэффициент смещения при принимает значение ;
Делительное межосевое расстояние .
Коэффициент воспринимаемого смещения ;
Диаметр окружностей вершин зубьев колес:
Диаметр окружностей впадин зубьев колес:
Диаметр заготовок:
Толщина заготовок:
Для выбранного материала зубчатого колеса параметр (по табл. 2.1) не удовлетворяет условию , поэтому для зубчатого колеса вместо стали марки 40Х выбираем сталь марки 40ХН. Твердость зубьев 235...262НВ, что совпадает с параметрами стали марки 40Х. Для выбранного материала шестерни (по табл. 2.1) не удовлетворяет условию , поэтому для шестерни вместо стали марки 40Х выбираем сталь марки 35ХМ. Твердость зубьев 48 – 53 HRC.