Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора

Балтийский Государственный Технический Университет

Кафедра "Детали машин"

===================================================================

Курсовой проект

Двухступенчатый планетарный редуктор

Вариант 1.4

Выполнил: Зуев В.В., гр. Р174

Проверил: Бильдюк

Санкт-Петербург

2000

1. Исходные данные.

Рис.1

Максимальный момент на тихохлдном валу - 3500 Н*м

Частота вращения - 55 об/мин

Передаточное число - 26,2

Режим нагрузки - 4

Долговечность - 6500 час

Параметр р1 - 3,6

Марка стали колес z_a, z_g - 20 ХН2М

Термообработка активных поверхностей их зубьев - цементация.

2. Расчетно-пояснительная записка.

Проектировочный расчет.

2.1. Введение.

Основными объектами проектирования по курсу "Детали машин" являются механические передачи для преобразования вращательных движений или вращательного движения в поступательное.

Целью данного курсового проекта является выработка у студентов навыков в проектировании механических агрегатов, оценки методов проектирования, разработки муфт, передач и других узлов.

Данная работа состоит из нескольких частей, а именно из расчетно-пояснительной записки и графической части. Расчетно-пояснительная записка состоит из нескольких этапов, таких как пояснительная записка, где представлен предварительный расчет параметров редуктора, проверочный расчет, где проводится расчет, а также проверка данных, вычисленных на первом этапе курсового проекта. Также данная работа включает подбор электродвигателя по параметрам редуктора, расчет плиты основания и проектирование соединяющей муфты.

Графическая часть задания представляет собой чертеж вида редуктора, общий вид редуктора в сборе с электродвигателем. К графической работе прилагается спецификация на редуктор.

2.2. Выбор компоновочной схемы.

2.2.1. Выбор компоновочной схемы.

В задании на проектирование была представлена компоновочная схема редуктора типа 2k – h. По пособию выбираем 2-х ступенчатую планетарную передачу, составленную из 2-х механизмов, в которых невращающимися звеньями являются колесо b с внутренними зубьями типа A^b1_h1a1A^b2_h2a2.

2.2.2. Подбор электродвигателя.

Мощность электродвигателя определяется по формуле N = T_T * w_T / h, где w_T – угловая скорость вала [рад/с], h - КПД механической передачи, h = 0, 96.

w_T = p n_T / 30

w_T = 3, 14 * 55 / 30 = 5,76 (рад/с)

N = 3500 * 5,76 / 0,96 = 16550 Вт = 16,55 кВт

По каталогу подбираем двигатель с номинальной мощностью N дв ном ³ N. Тип двигателя 4А160 М4У3, мощностью 18,5 кВт.

2.3. Разбивка передаточных отношений. Расчет параметра p₂ и передаточного числа i_a2h1.

i_a2h1 = i^b2_a2h2i^b1_a1h1 = (1 + p₂) (1 + p₁)                                                                         (1),

где общее передаточное отношение i_a2h1 = 26,2, параметр p₁ = 3,6;

p₂ = i_a2h1 / (1 + p₁) –1              p₂ = 26,2 / (3,6 +1) –1 = 26,2 / 4,6 – 1 = 4,7.

2.4. Кинематический и силовой расчет.

2.4.1. Расчет частот вращения колес.

Исходные данные: частота вращения тихоходного вала редуктора n_T = 55 об/мин, p₁ = 3,6, p₂ = 4,7.

n_b1 = n_b2 = 0

n_a2 = (1 + p₂) (1 + p₁) n_h1                                                                                                                                                            (2)

n_a2 = n_h2 = (1 + p₁) n_h1

n_h1 = n_T

n_h1 = 55 об/мин, n_a1 = (1 + 3,6) * 55 = 253 об/мин, n_a2 = (1 + 4,7) (1 + 3,6) * 55 = 1442 об/мин.

2.4.2. Относительные частоты вращения сателлитов.

n^h_g1 = n_g1 – n_h1 = 2p₁ * n_h1 / (1 – p₁)                                                                           (3)

n^h_g2 = n_g2 – n_h2 = 2p₂ * n_h2 / (1 – p₂)

n^h_g1 = 2 * 3,6 * 55 / (1 – 3,6) = - 152 об/мин

n^h_g2 = 2 * 4,7 * 253 / (1 – 4,7) = - 643 об/мин

n^h_a1 = n_a1 – n_h1 = 253 – 55 = 198 об/мин

n^h_b1 = n_b1 – n_h1 = 0 – 55 = -55 об/мин

n^h_a2 = n_a2 – n_h1 = 1442 – 55 = 1387 об/мин

n^h_b2 = n_b2 – n_h2 = 0 - 253 = -253 об/мин

n_g1 – n_h1 = 2p₁ * n_h1 / (1 – p₁) = 2 * 3,6 * 55 / (1 – 3,6) = -152 об/мин

2.4.3. Определение моментов.

T_T = 3500 Н*м.

T_a1 = T_h1 / (p₁ + 1)

T_b1 = T_a1p₁

T_h1 = T_T                                                                                                                                                    (4)

T_a2 = -T_h1 / i_a2h1

T_b2 = T_a2p₂

T_h2 = -T_a2 (p₂ + 1)

T_h1 = T_T = 3500 Н*м,             T_a1 = -3500 / (3,6 + 1) = - 760 Н*м,

T_b1 = -760 * 3,6 = -2736 Н*м                        T_a2 = - 3500 / 26,2 = -134 Н*м

T_b2 = -134 * 4,7 = - 628 Н*м             T_h2 = - T_a1 = 760 Н*м

2.4.4. Сводная таблица расчета.