Расчёт редуктора.

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Детали машин
  • 4040 страниц
  • 7 + 7 источников
  • Добавлена 30.12.2009
800 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
СОДЕРЖАНИЕ

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………………………..3
2.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА……..4
2.1. Расчет передаточного отношения
2.2. Расчет числа оборотов и угловых скоростей
2.3. Расчет мощностей на валах
2.4. Расчет крутящих моментов на валах редуктора
2.5. Определение минимальных диаметров валов
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ……
3.1. Допускаемые контактные напряжения
3.2. Допускаемые напряжения изгиба
4. РАСЧЁТ БЫСТРОХОДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ……………9
4.1. Определение основных параметров первой ступени передачи
4.1.1. Определение межосевого расстояния.
4.1.2. Определение рабочей ширины венца.
4.2. Определение модуля и чисел зубьев колёс
4.2.1. Определение модуля
4.2.2. Число зубьев
4.3. Определение геометрических размеров передачи
4.4. Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям
4.5. Проверочный расчет по напряжениям изгиба быстроходной передачи (проверка величины модуля)
5. РАСЧЕТ ТИХОХОДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ……………
5.1. Определение межосевого расстояния
5.2. Определение модуля и чисел зубьев колёс
5.2.1. Определение модуля
5.2.2. Число зубьев
5.3. Определение геометрических размеров передачи
5.4. Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям
5.5. Проверочный расчет по напряжениям изгиба тихоходной передачи
6. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС………………………………...16
7. ВЫБОР И РАСЧЕТ ШПОНОК…………………………………………………18
7.1. Выбор шпонок
7.2. Расчет шпонок на смятие
7.2.1. Для входного вала
7.2.2. Для промежуточного вала
7.2.3. Для выходного вала
8. РАСЧЕТ СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ В ЗАЦЕПЛЕНИИ………………………...20
8.1. Быстроходная передача
8.2. Тихоходная передача
8.3. Определение расчетных нагрузок в среднем валу
9. ПРОВЕРКА СТАТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВАЛА ПРИ ПЕРЕГРУЗКАХ В ОПАСНЫХ СЕЧЕНИЯХ …………………………………………..…
9.1. Быстроходного вала
9.2. Промежуточного вала
9.3. Тихоходного вала
10.РАСЧЕТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ВАЛА
11.ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ……………………………………...
11.1. Выбор подшипников качения
11.2. Проверочный расчет подшипников качения на долговечность
11.2.1. Быстроходного вала
11.2.2. Среднего вала
11.2.3. Тихоходного вала
12.РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ………………………….
12.1. Расчет основных размеров и габаритов редуктора
12.2. Расчет корпусных деталей
12.3. Смазочные устройства
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………...40

Фрагмент для ознакомления

Промежуточного вала


При перегрузках напряжения удваиваются


. Тихоходного вала

При перегрузках напряжения удваиваются



РАСЧЕТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ВАЛА

Рассчитаем запас сопротивления усталости в опасном сечении II-II

где S – общий запас сопротивления усталости
- запас сопротивления усталости по изгибу
- запас сопротивления усталости по кручению
- допускаемый запас сопротивления усталости

где - пределы выносливости, МПа
- амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, МПа
- эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении.
- масштабный фактор, - фактор шероховатости
- коэффициенты корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости
- постоянные составляющие циклов напряжений, МПа






Т.к. S > 2,5...3, то специальный расчет на жесткость не производится.

ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ
. Выбор подшипников качения
Т.к. присутствует только радиальная нагрузка выбираем шариковые однорядные подшипники по ГОСТ 8338-75


Обознач d, мм D, мм В, мм r, мм Cr, кН Со, кН Масса, кг Входной вал 205 25 52 15 1,5 14,0 6,95 0,12 Промеж. вал 207 35 72 17 1,5 25,5 13,7 0,2 Выходной вал 213 65 115 23 2,5 56,0 34,0 0,61
. Проверочный расчет подшипников качения на долговечность
. Быстроходного вала
Рассчитываем подшипники 205
n – частота вращения
- минимальная долговечность подшипников качения редукторов по ГОСТ 16162-87
Режим нагрузки: спокойная, постоянная, допускаются легкие толчки.
Реакции в опорах берем из расчета вала

Выполняем расчет для опоры А как наиболее нагруженной

где -условная постоянная радиальная нагрузка
- радиальная и осевая нагрузки
- коэффициенты радиальной и осевой нагрузки
- коэффициент вращения
- коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки
- коэффициент температурный
, ,

Эквивалентная долговечность


Динамическая грузоподъемность

где - ресурс млн.об.
Р – эквивалентная нагрузка



. Среднего вала
Рассчитываем подшипники 207
n – частота вращения
- долговечность по ГОСТ 16162-87

, ,


Динамическая грузоподъемность



. Тихоходного вала
Рассчитываем подшипники 213
n – частота вращения
- долговечность по ГОСТ 16162-87

, ,


Динамическая грузоподъемность




РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ

. Расчет основных размеров и габаритов редуктора
Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор:
, где L – наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач мм. Принимаем а=14 мм
Расстояние между дном корпуса и поверхности колес мм
Расстояние между торцевыми поверхностями колес мм
Примерные габариты редуктора (внутренней части):
высота: мм
ширина: мм
Длина мм
. Расчет корпусных деталей
Толщина корпуса принимается из расчета:
δкорп.= 0,025аТ + 2 мм
δкорп.= 0,025∙190 + 2 мм = 6,75 мм; принимаем δкорп.= 7 мм
δкрыш.= 0,02аТ +2 мм
δкрыш.= 0,02∙190 + 2 мм = 5,8 мм; принимаем δкрыш.= 6 мм
Корпус выполняется литым из чугуна СЧ15 с приливами под установку подшипников и фланцами толщиной:
tкрыш.= 2,5 δкрыш.
tкрыш.= 2,5∙6=15 мм
dфундаментных болтов = 0,025 аТ + 12 мм = 0,025∙190 + 12 = 16,75 мм;
принимаем dфундаментных болтов = 16 мм (М16)
dболтов у подшипников = 0,7∙16 = 11,2 мм; принимаем dболтов у подшипников =12 мм (М12)
dостальных болтов = (0,5÷0,55) dфундаментных болтов; принимаем 0,5
dостальных болтов = 0,5∙16 = 8 мм, принимаем dостальных болтов = 10 мм (М10)

. Смазочные устройства
Для слива масла из редуктора, предусматривают сливное отверстие:
d D D1 L l b M141.5 25 21.9 24 13 3








Для наблюдения за уровнем масла предусматривают маслоуказатели:
Выбираем маслоуказатель II – 30МН 176 – 63










СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

М.Н. Иванов. Детали машин, 5-е издание, переработанное, Москва «Высшая школа» 1991 г.
П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и дополненное – М.: Высш. шк. 1985 – 416 с:, ил.
К.Г. Тополиди, Г.А. Новоселов, Р.А. Волков. Детали машин и подъемно – транспортные устройства в текстильной и легкой промышленности. Учеб. Для вузов / 2-е издание, переработанное и дополненное; Под ред. К.Г. Тополиди / - СПГУТД. – СПб, 2000 – 388 с. ISBN 5-7937-0026-9 Санкт-Петербург.
В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т., 5-е издание, перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1978. – 559 с., ил.
М.Н. Иванов, В.А. Фингенов. Детали машин: Учебник для машиностроительных спецмальностей вузов: 7-е издание перераб. и доп. – М. : Высшая шк. 2002-408 с., ил.
А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин. – М. : Высшая шк. 1991 - 432 с., ил.
Коломинов Б. В. Расчеты зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач. ЛВВИСКУ.- Л., 1989 – 88 с.






















39

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.М.Н. Иванов. Детали машин, 5-е издание, переработанное, Москва «Высшая школа» 1991 г.
2.П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и дополненное – М.: Высш. шк. 1985 – 416 с:, ил.
3.К.Г. Тополиди, Г.А. Новоселов, Р.А. Волков. Детали машин и подъемно – транспортные устройства в текстильной и легкой промышленности. Учеб. Для вузов / 2-е издание, переработанное и дополненное; Под ред. К.Г. Тополиди / - СПГУТД. – СПб, 2000 – 388 с. ISBN 5-7937-0026-9 Санкт-Петербург.
4.В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т., 5-е изда-ние, перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1978. – 559 с., ил.
5.М.Н. Иванов, В.А. Фингенов. Детали машин: Учебник для машиностроитель-ных спецмальностей вузов: 7-е издание перераб. и доп. – М. : Высшая шк. 2002-408 с., ил.
6.А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин. – М. : Высшая шк. 1991 - 432 с., ил.
7.Коломинов Б. В. Расчеты зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач. ЛВВИСКУ.- Л., 1989 – 88 с.




Вопрос-ответ:

Какие данные нужны для проектирования редуктора?

Для проектирования редуктора необходимы исходные данные, такие как требуемый коэффициент передачи и обороты входного вала.

Как осуществляется расчёт передаточного отношения?

Расчёт передаточного отношения производится по формуле, использующей количество зубьев на передаче и шаг зубьев.

Как рассчитать мощности на валах редуктора?

Мощности на валах редуктора рассчитываются путем умножения механической скорости вращения вала на крутящий момент на валу.

Как определить минимальные диаметры валов?

Минимальные диаметры валов определяются исходя из максимального крутящего момента и допустимого напряжения на изгиб.

Какие допускаемые напряжения необходимо учитывать при расчёте редуктора?

При расчёте редуктора необходимо учитывать допускаемые контактные напряжения и допускаемые напряжения изгиба.

Какие исходные данные необходимы для проектирования редуктора?

Исходными данными для проектирования редуктора являются такие параметры, как мощность, входная и выходная скорость, передаточное отношение и требуемая надежность редуктора.

Каким образом рассчитывается передаточное отношение редуктора?

Расчет передаточного отношения редуктора осуществляется путем деления входной скорости на выходную скорость. Это позволяет определить, какое уменьшение скорости необходимо получить от редуктора.

Каким образом определяются минимальные диаметры валов редуктора?

Определение минимальных диаметров валов редуктора производится на основе расчета крутящих моментов на валах. Эти моменты служат основными нагрузками на валы и требуют определения соответствующих размеров валов.

Каким образом определяются допустимые контактные напряжения в редукторе?

Определение допустимых контактных напряжений в редукторе осуществляется на основе требований к надежности и долговечности редуктора. Эти требования обусловливаются характером нагрузок и материалами валов редуктора.

Что такое быстросъемная цилиндрическая передача и как она проектируется?

Быстросъемная цилиндрическая передача представляет собой механизм передачи вращательного движения, который позволяет моментально сменить передаточное отношение. Она проектируется с учетом требований к шагу регулирования, плавности переключения передаточных чисел и надежности работы.

Какие исходные данные необходимо учесть при проектировании редуктора?

При проектировании редуктора необходимо учесть следующие исходные данные: требуемое передаточное отношение, мощность на входе и выходе, скорость на входе и выходе, диапазон рабочих частот, допустимые контактные напряжения, допустимые напряжения изгиба и другие параметры, зависящие от конкретной задачи и требований к редуктору.

Как производится расчет передаточного отношения редуктора?

Расчет передаточного отношения редуктора производится с учетом требуемой скорости на выходе и скорости на входе. Передаточное отношение определяется как отношение угловых скоростей входного и выходного валов редуктора.