Расчёт одноступенчатого цилиндрического редуктора

Агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра КГМ и ТМ

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

По дисциплине:                                 прикладная механика_

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: Расчёт одноступенчатого цилиндрического редуктора.

Автор студент гр.  _ЭР_                         ______________        / __/

                                                 ^{(шифр группы)                                               (подпись)                                             (Ф.И.О.)}  

ОЦЕНКА:   ____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель проекта  _доцент__                        __________        /  Большунов А.В. /           

                                                                   ^{(должность)                                             (подпись)                                     (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2005

Аннотация

В данном курсовом проекте представлен расчёт одноступенчатого конического зубчатого редуктора. Проводится выбор материала зубчатых колёс, определяются допустимые и изгибающие контактные напряжения, определяются основные параметры передачи, предварительные диаметры валов, выбор подшипников, рассчитывается на прочность и выносливость выходной вал редуктора и шпоночные соединения, определяется ресурс подшипников.

The summary

In the given course project the account of an one-step conic gear reducer is submitted. The choice of the electric motor will be carried out(spent), proceeding from capacity on an output(exit) to the shaft of the engine, frequency of rotation of the target shaft and designed efficiency (EFFICIENCY), choice of a material of gear wheels, is defined(determined) admitted contact pressure(voltage) and bending, the basic parameters of transfer, preliminary diameters of shaft, choice of bearings are defined(determined), the target shaft of a reducer and шпоночные of connection pays off on durability and endurance, the resource of bearings is defined(determined).

Содержание

Исходные данные………………………………………………………………5

1.  Кинематический расчёт привода……………………………….………….6

2.  Проектный геометрический расчёт зубчатой передачи………….………7

3.  Расчёт валов. Проверка на статическую и усталостную прочность...…13

4.  Проверочный расчёт………………………………………………………16      

5.  Определение конструктивных параметров зубчатого колеса………….19

6.  Конструирование корпуса редуктора……………………………………19

Список использованной литературы…………………………………….20

Исходные данные

Тип двигателя (мощность двигателя, кВт/частота вращения, мин^-1):

4А132М4У3(P_дв=11/n_дв=1460);

Передаточное число:

u_р=5;

Вид термической обработки:

Улучшение;

Вид передачи:

Коническая прямозубая;

Степень точности передачи:

9;

Ресурс работы:

L_H=16000 часов

Компоновка:

IV – вертикальное расположение валов, ведомый вал снизу;

1. Кинематический расчет привода

1.1.  Мощность на входном валу редуктора:

             P₁=P_дв^.,

где КПД муфты =0,98

P₁=11^.0,98=10,78 кВт

1.2.  Частота вращения входного вала редуктора:

             n₁=n_дв=1460 мин^-1

1.3.  Частота вращения выходного вала:

            

1.4.  Угловая скорость вращения входного вала:

1.5.  Угловая  скорость вращения выходного вала:

            

1.6.  КПД редуктора:

            

1.7.  Мощность на выходном валу редуктора:

            

1.8.  Вращающий момент двигателя:

1.9.  Вращающий момент на входном валу:

            

1.10.  Вращающий момент на выходном валу:

            

2. Проектный геометрический расчет зубчатой передачи

Расчет допускаемых контактных напряжений для шестерни и колеса:

,

где S_H=1,1 (для нормализации),

 (т.к. улучшение), считается отдельно для шестерни и колеса в зависимости от их твердости.

Для шестерни:

Для шестерни берем твердость поверхности зубьев (HB300).

Для колеса:

Для колеса берем твердость поверхности зубьев чуть ниже, чем у шестерни (HB280).

Расчет общего допускаемого контактного напряжения:

Для косозубой передачи:

Расчет передачи на контактную выносливость.

Из условия контактной выносливости внешний делительный диаметр конуса колеса равен:

По ряду нормальных линейных размеров и принимаем за окончательную величину 

Внешнее конусное расстояние, ширина колеса и шестерни:

Re – внешнее конусное расстояние;

b - ширина колеса и шестерни; В соответствии с ГОСТ 6636-69  ширина колеса равно 36 мм.

Определяем  диаметр основания делительного конуса шестерни:

Число зубьев колеса:

где. К – коэффициент для улучшенной стали.

Число зубьев шестерни:

Полученные данные округляем до ближайшего целого значения: Z₁=17, Z₂=85;

Таким образом, получаем фактическое передаточное число:

Определяем внешний торцевой модуль:

Найдем угол делительного  конуса по формуле:

Биэквивалентное число зубьев колеса при  рассчитывается по формуле:

Относительное смещение определяем по таблице указанной в методической литературе.

Фактическая скорость в зацеплении:

 Число зубьев плоского колеса:

Среднее конусное расстояние:

Нормальный расчетный модуль:

Высота головки зуба:

Высота ножки зуба:

Угол ножки зуба:

Угол конуса вершин:

Угол конуса впадин:

Внешняя высота зуба:

Диаметр основания конуса шестерни:

Диаметр вершин зубьев:

Диаметр впадин зубьев:

Проверяем основные параметры на контактное напряжение:

После уточнения основных параметров передачи определяю окружную силу и напряжения на изгиб:

где Y_t – коэффициент формы зуба;

K_f – коэффициент нагрузки;

K_Fg – коэффициент долговечности;

 где  

где  коэффициент силы в зацеплении выбирается по таблице;

Осевая сила на шестерни:

Сводная таблица данных по коническому зацеплению:

P1=11 кВт	b=37 мм
n1=1460 мин-1
u = 5
Lh=16000 час.
HB1 =300	Z2=85
HB2 =280	Z1=17