Расчет и конструирование одноступенчатого редуктора (стр. 1 из 13)

1. Задание на проектирование.4

2. Выбор электродвигателя. Определение основных кинематических и энергетических параметров редуктора.5

2.1. Определение требуемой мощности.5

2.2. Определение КПД привода.5

2.3. Определение требуемой мощности и частоты вращения вала электродвигателя.5

2.4. Определение передаточного числа редуктора.6

2.5. Определение крутящих моментов на валах редуктора.6

3. Проектировочный расчет зубчатой передачи.7

3.1. Расчет допускаемых контактных напряжений.7

3.2. Расчет допускаемых изгибных напряжений.8

3.3. Проектный расчёт зубчатой передачи.9

3.4. Геометрический расчет закрытой передачи.10

4. Проверка зубьев на выносливость.12

4.1. Проверка зубьев на выносливость по контактными напряжениям.12

4.2. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба.14

5. Расчёт открытой передачи.16

6. Расчёт валов.19

6.1. Выбор материала валов.19

6.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение.19

6.3. Конструирование быстроходного вала.19

6.4. Конструирование тихоходного вала.20

6.5. Подбор шпонок.20

7. Расчёт элементов редуктора.22

7.1. Расчёт элементов корпуса. 22

7.2. Конструирование колеса. 24

8. Расчёт шпоночных соединений. 26

9. Статический и динамический расчёт подшипников тихоходного вала.27

9.1. Предварительное назначение подшипников.27

9.2. Конструирование крышек подшипников.27

9.5. Расчёт усилий в опорах вала.28

9.6. Расчёт подшипника. 29

9.7. Построение эпюр моментов и определение максимального момента. 30

10. Уточнённый (проверочный) расчёт валов на прочность. 34

11. Выбор сорта масла.37

12. Допуски формы и допуски расположения поверхностей.38

12.1. Допуски формы и допуски расположения для тихоходного вала.38

12.2. Допуски формы и допуски расположения для колеса.38

13. Сборка редуктора.40

14. Выбор посадок.41

15. Эскизы стандартных деталей.42

Список литературы.. 47

1. Задание на проектирование.

Исходные параметры.

Косозубое зацепление

140 Нм - крутящий момент на выходном валу;

320 - частота вращения выходного вала;

режим работы 2

11500 ч - время работы

20

2. Выбор электродвигателя. Определение основных кинематических и энергетических параметров редуктора.

2.1. Определение требуемой мощности.

Определяем потребляемую мощность привода:

= = = 4,691 кВт (2.1)

Определяем потребляемую мощность электродвигателя по формуле

=

2.2. Определение КПД привода.

=

где

- КПД подшипника на входном валу, = 0,99

- КПД подшипника на выходном валу, = 0,99

- КПД муфты на входном конце вала, = 0,98

- КПД зацепления, = 0,97

- КПД открытой передачи, = 0,96

= = = 0,894

2.3. Определение требуемой мощности и частоты вращения вала электродвигателя.

= = 5,245 кВт.

Принимаем

= 5,3 кВт.

Определяем частоту вращения вала электродвигателя.

Для частоты вращения ведущего вала одноступенчатого редуктора справедливо

= (640..1600) . (2.2)

Определив мощность и частоту вращения электродвигателя, по таблице 24.9

2 подбираем электродвигатель с мощностью N, кВт, и частотой вращения n, ротора, ближайшими к = 5,3 кВт и оборотами (640..1600)

Выбираем двигатель

синхронная частота 1500 мощностью 5,5 кВт, асинхронной частотой вращения

2.4. Определение передаточного числа редуктора.

= = = 4,475 (2.3)

2.5. Определение крутящих моментов на валах редуктора.

На колесе

= = = 147,31 Нм; (2.4)

На шестерне

= = = 33,94 Нм; (2.5)

На конце быстроходного вала

= = = 34,28 Нм. (2.6)

3. Проектировочный расчет зубчатой передачи.

По табл. 8.7

выбираем для изготовления шестерни и колеса материал

Материал шестерни Сталь 40, улучшение, твёрдость 192...228 НВ, материал колеса Сталь 45, нормализация, твёрдость 179...207 НВ, временное сопротивление материала шестерни,

МПа, временное сопротивление материала колеса, МПа, предел текучести материала шестерни, МПа, предел текучести материала колеса, =320 МПа.

Принимаем средние значения твёрдости для шестерни

колеса

3.1. Расчет допускаемых контактных напряжений.

Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса:

(3.1)