Критерии работоспособности зубчатых передач. Проектирование быстроходного вала конического редуктора. Проектирование тихоходного вала конического редуктора

Задание на курсовое проектирование

3

1. Введение

4

2. Расчет зубчатых передач редуктора

5

2.1. Критерии работоспособности зубчатых передач

5

2.2.Исходные данные

5

2.3. Кинематический и силовой расчет зубчатой передачи

6

2.4. Уточненные значения частот вращения и моменты на валах редуктора

6

2.5. Допускаемые контактные напряжения при расчете на выносливость и перегрузки

7

2.6. Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость и перегрузки

8

2.7. Определение межосевого расстояния

9

2.8. Основные геометрические параметры передачи

9

2.9. Силы, действующие в зацеплении

10

2.10. Проверочный расчет передачи на выносливость по контактным напряжениям

10

2.11. Проверочный расчет передачи на выносливость при изгибе

11

3. Проектирование валов

13

3.1. Проектирование быстроходного вала конического редуктора

13

3.2. Проектирование тихоходного вала конического редуктора

14

4. Выбор типа подшипника

15

5. Проверка на прочность тихоходного вала

16

6. Проверка на прочность подшипников тихоходного вала

19

7. Расчет шпоночных соединений

21

8. Выбор и проверка муфты

22

9. Расчет ременной передачи

22

10. Список используемой литературы

24

Наименование параметров

Обознач.

Расчетные формулы и указания

К.П.Д. ременной передачи

К.П.Д. муфты

К.П.Д. конической закрытой зубчатой пары

 (в масленой ванне)

К.П.Д. пары подшипников качения

Общий К.П.Д. привода

Необходимая мощность двигателя, кВт

Частота вращения ведомого вала, 1/мин

Передаточное отношение ременной передачи

;

Передаточное отношение редуктора

;

Ориентировочное передаточное отношение привода

=

Ориентировочная частота вращения вала двигателя,1/мин

=

Принятый двигатель

-

112МВ6/950

Характеристика двигателя

N = 4 кВт,

Передаточное отношение привода

=/=1000/148.6 = 6,72

Ременная передача

=2

Редуктор

=/=6,72/2 = 3,36

Вал

Частота вращения (n), 1/мин

Крутящий момент (Т), Нм

Первый

/(1-ξ)=

=1000/2(1- 0,015) = 492,5493

Второй

=/u=492,5/2 = 246,25

=···=72,61·3,36·0,99·0,97 = 234,2

Наименование параметров

Обознач

Расчетные формулы и указания

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев шестерни и колеса,

МПа

=

=

Коэффициент безопасности для шестерни и колеса

Коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей зубьев

=0,95

Коэффициент, учитывающий окружную скорость

=1

Коэффициент нагрузки в сутки по часам

=0,29

Коэффициент нагрузки в году по дням

=0,6

Срок службы в годах

L

L = 5 лет

Число часов работы передачи за расчетный срок службы, ч

t

t =24··365·· L = 24·0,29·365·0,6·5 =

7621,2

Число зацеплений зуба за один оборот колеса

C

C=1

Частота вращения шестерни , 1/мин

=493

Крутящие моменты , передаваемые шестерней в течение соответствующих промежутков времени

; 

; 

Эквивалентное число циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса

Базовое число циклов перемены напряжений

;;

Коэффициент долговечности

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса, МПа

Допускаемое контактное напряжение косозубой передачи, МПа

=0,45()=0,45(696492.2)= 534.6

=534.6

Допускаемое предельное контактное напряжение зубьев колеса, как менее прочного, МПа

=2,8=2,8·640=1792

при  Н₂<HB350

Наименование параметров

Обознач

Расчетные формулы и указания

Предел выносливости зубьев при изгибе шестерни и колеса, МПа

Коэффициент ,учитывающий нестабильность свойств материала шестерни и колеса

Коэффициент, учитывающий способ получения заготовки шестерни и колеса

Коэффициент, безопасности для шестерни и колеса

Коэффициент , учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки

=1

Показатель кривой усталости

=6

Эквивалентное число циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса

Базовое число циклов перемены напряжений

Коэффициент долговечности для шестерни и колеса

;

Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса, МПа

Допускаемое предельное напряжение на изгиб зубьев колеса, как менее прочного, МПа

Наименование параметров

Обознач

Расчетные формулы и указания

Вспомогательный коэффициент, МПа

=770

Передаточное число пары

u

u = 3,36

Крутящий момент , передаваемый колесом, Нм

=72,6

Коэффициент ширины шестерни относительно ее диаметра

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца

=1,1

Допускаемые контактные напряжения, МПа

=534.6

Средний делительный диаметр шестерни, мм

Наименование параметров

Обознач.

Расчетные формулы и указания

Рабочая ширина зубчатого венца, мм

b_w

b_w =  b_w = 25

Углы делительных конусов

u = 73.4;

Внешний делительный диаметр шестерни, мм

Модуль в нормальном сечении по большому торцу, мм

Число зубьев шестерни

(принимаем Z₁=34)

Уточнение значения внешнего делительного диаметра шестерни