Цилиндрический горизонтальный косозубый редуктор

6

Содержание

 

Введение

1 Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт

2 Расчёт зубчатой передачи.

3 Предварительный расчёт  валов.

4 Конструирование элементов  зубчатой передачи.

5 Конструирование корпуса  редуктора.

6 Первый этап компоновки редуктора.

7 Выбор подшипников  и расчёт их долговечности.

8 Подбор шпонок и  проверка прочности шпоночного  соединения.

9 Второй этап компоновки  редуктора.

10 Уточнённый расчёт  валов.

11 Подбор муфты.

12 Выбор посадок основных  деталей редуктора.

13 Смазка передачи  и подшипников редуктора.

14 Технология сборки  редуктора.

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

    1 Роль машиностроения  в развитии отечественного народного  хозяйства.

Машиностроение является базой механического перевооружения всего общественного производства. От развития машиностроения зависят масштабы и темпы внедрения современного прогрессивного оборудования, уровень механизации и авторизации производства во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, транспорта.

В народном хозяйстве машиностроение заменяет ведущее положение. Об этом можно судить по непрерывно увеличивающемуся удельному весу этой отрасли в промышленности.

Возникновение машиностроения как самостоятельной отрасли  и его отраслевая дифференциация непосредственно связаны с общественным разделением труда. Под воздействием частого разделения труда в машиностроении постоянно воздаются новые отрасли.

 

   2 Современные  тенденции развития машиностроения. Задачи, стоящие перед машиностроением.

Современное машиностроение представляет собой множество взаимосвязанных отраслей и производств. То или иное производство становится обособленной отраслью машиностроения при наличии определенных технико-экономических предпосылок.

В настоящее время  отрасли машиностроения объединены в единый машиностроительный комплекс, который включает в себя девятнадцать крупных отраслей и около ста специализированных отраслей, подотраслей и производств.

Машиностроительному комплексу  принадлежит главная роль в осуществлении  научно-технической революции. Массовое изготовление техники новых поколений, способной дать многократное повышение производительности труда, открыть путь к автомотизиции всех стадий производства, требует существенных структурных видов.

В период до 2000 года было намечено в первоочерёдном порядке провести коренную реконструкцию машиностроительного комплекса, прежде всего станкостроения, производства вычислительной техники, приборостроения, электротехнической и электронной промышленности. Для этого периода характерны прогрессивные структурные сдвиги не только между отраслями машиностроения, но и внутри каждой отрасли.

Темпы развития отраслей и изменения в межотраслевых  связях машиностроения определяются в  первую очередь теми задачами, которые  ставятся в области механизации  и автоматизации производства, развития энергетического хозяйства, электрификации и химизации. В настоящее время ещё велика доля рабочих, занятых ручным трудом в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве. Намечено ускорить темпы комплексной механизации производства, особенно механизации вспомогательных, транспортных и складских операций, производственных процессов в сельском хозяйстве.

Таким образом, главное  направление структурных сдвигов  в народном хозяйстве, в том числе  и в машиностроительном комплексе, связано с ускорением научно-технического прогресса и повышением на этой основе эффективности общественного производства.

 

   3 Роль специалиста-механика  в решении стоящих перед машиностроением  задач в научно-техническом прогрессе.

Рабочие специалисты  являются важнейшим элементом производительных сил, определяют темпы роста производства и производительности труда, количество продукции и успешную работу отрасли.

Важную роль в машиностроении играют инженерно-технические работники  или механики-специалисты. К ним относятся лица, которые ведут исследовательские работы, а также выполняют функции делопроизводства, снабжения, технического обслуживания.

Характерной особенностью изменения структуры работающих в промышленности является снижение удельного веса рабочих и увеличением доли инженерно-технических работников. Такие изменения являются следствием научно-технического прогресса.

Такая структура является следствием повышения уровня технической  оснащенности основного производства и увеличении затрат труда на обслуживание и ремонт сложного автоматического оборудования, систем автоматического управления производственными процессами.

 

   4 Цели и задачи  проектирования.

Цель курсового проектирования по дисциплине «Детали машин» –   систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, привить учащимся навыки практического расчёта и конструирования деталей и сборочных единиц механических приводов, развить расчетно-графические навыки, а также подготовить к выполнению дипломного проектирования и последующей производственной работе. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность.

Основными задачами курсового  проекта являются:

• ознакомление с научно-технической литературой по теме курсового проекта;
• изучение известных конструкций аналогичных машин и механизмов с анализом их достоинств и недостатков;
• выбор наиболее простого варианта конструкции с учётом требований технического задания на проект;
• выполнение необходимых расчётов с целью обеспечения заданных технических характеристик проектируемого устройства;
• выбор материалов и необходимой точности изготовления деталей и узлов проектируемого устройства, шероховатости поверхностей, необходимых допусков и посадок, допусков формы и расположения;
• выполнение графической части курсового проекта в соответствии стандартов ЕСКД;
• составление необходимых описаний и пояснений к курсовому проекту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Выбор электродвигателя.

Кинематический  расчет.

 

 

 

 

 

1.1. Определяем  КПД привода цилиндрической передачи по формуле :

                                                h = h_пер ∙ h_n^m ,                                                    (1)

где  h_пер - КПД передачи; h_n - КПД учитывающий потери на трение в одной паре подшипников качения;  m – число пар подшипников в редукторе. По таблице 1.2.1.[1]  выбираем,  h_пер =0,98 и h_n = 0,99

                                                h = 0,98∙0,99²=0,96

1.2. Определяем требуемую мощность электродвигателя

                             Р_тр= ,                                                                    (2)                                                                                                

где Р₂ – мощность на ведомом валу редуктора (по заданию Р₂=10,7 кВт);

h - КПД редуктора.

                             Р_тр = =11,15 (кВт)                                                          

1.3. Выбираем электродвигатель 4А160S4,у которого Рдв = 15(кВт),nдв = n =

1500(об/мин)                                                                                              

1.4.Определяем передаточное число  редуктора:                                 

                             u= ,                                                                  (3)                      

где n_дв  - частота вращения электродвигателя; n₂ – частота вращения ведомого вала редуктора.

                             u = = 3

1.5. Определяем угловые скорости и частоты вращения валов редуктора :

                                              w=                                                                  (4)                                 Для ведущего вала:

                             w₁  =  =157(рад/с)       

Для ведомого вала:

 

                          w₂  = =52(рад/с)

1.6  Определим вращающие моменты на валах редуктора:

                             T= ,                                                                    (5)

                             T₁= =71 (Н∙м)

                             T₂= =206 (Н∙м)

 

Результаты расчета для наглядности представим в табличном виде (таблица 1)

 

                 Таблица 1- Кинематические характеристики  редуктора

Характеристики	Единицы измерения	Обозначение	Численное значение
Мощность	кВт	Р1(тр)	11,15
		Р2	10,7
Передаточное число	-	u	5
Частота вращения	об/мин	n1	1500
		n2	500
Угловые скорости	рад/с	w1	157
		w2	52
Вращающий момент	Н·мм	T1	71∙103
		T2	206∙103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчет зубчатой  передачи.

 

2.1 Выбираем материалы зубчатых колес:

2.1.По таблице 3.3 [2] примем для шестерни сталь 40x , термическая обработка-улучшение, твердость HB=270,предел рочности σ_в1=930 (МПа),

предел текучести σ_т1=690 (МПа) .

2.1.По таблице 3.3 [2] примем для колеса  сталь 40x , термическая  обработка-улучшение, твердость HB=245, ,предел рочности σ_в2=830 (МПа), предел текучести σ_т2=540 (МПа).

2.2 Определяем предельно допустимые напряжения  по формуле :

       

                             [σ_н]= ,                              (6)

где σ_hlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов; K_Hl коэффициент долговечности; S_н - коэффициент безопасности.

2.2.1 Вычисляем предел контактной выносливости при базовом числе циклов по формуле :

                                            σ_Hlimb=2HB+70.                                           (7)              

При длительной эксплуатации коэффициент долговечности K_Hl =1;

коэффициент безопасности S_н =1,1.

2.2.2 Определяем расчетное допускаемое напряжение для шестерни:

                             [σ_н1] = =555 (МПа)

2.2.3 Определяем расчетное допускаемое напряжение для колеса :

                             [σ_н2] = =509 (МПа)

2.2.4 Расчетное допускаемое напряжение определим по формуле:

                                            [σ_н]=0,45∙( [σ_н1]+ [σ_н2] )                                        (8)

  После подстановки получим:

                             [σ_н]=0,45∙(555+509)=479 (МПа)

2.2.5 Проверяем расчетноедопускаемое контактное напряжение по условию: [σ_н] £1,23[σ_н2]

479£1,23∙509

479£626

Условие выполнено.

2.3 Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле:

                            а_ω=k_a∙(u+1)∙ ,                                 (9)

где Т₂- вращающий момент на ведомом валу; коэффициент K_Hb=1,25;u – передаточное число; [σ_н] – предельно допустимое напряжение;y_ba- коэффициент ширины венца по отношению к межосевому расстоянию,y_bа=0,5; для шевронных колес k_а=43. После подстановки получим: