ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Томский политехнический университет»
Кафедра теоретической и прикладной механики
ПРИВОД КОНИЧЕСКО-ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ
Пояснительная записка
МЕХ 60038 00.00 ПЗ
студент __________
№ зачетной книжки
Руководитель работы:
доцент________________
Томск 2008
СОДЕРЖАНИЕ:
Техническое задание………………………………………….…2
1. Схема коническо-цилиндрического привода…………………..3
2. Введение…………………………………………………………..4
3. Подбор электродвигателя и кинематический расчёт……….…5
4. Расчёт зубчатых колёс редуктора…………………………….7
5. Предварительный расчёт валов редуктора…………………..12
6. Конструктивные размеры шестерни и колеса……………….13
7. Конструктивные размеры корпуса редуктора……………….14
8. Выбор подшипников качения…………………………………15
9.2 Силовой расчёт……………………………………………...16
9.3 Расчёт геометрических параметров зацепления………….18
10. Проверка долговечности подшипников……………………....19
11. Проверка прочности шпоночных соединений………………. 25
12. Уточнённый расчёт валов…………………………………….. 26
13. Посадки основных деталей редуктора………………………. 29
14. Выбор сорта масла……………………………………………..30
15. Сборка редуктора………………………………………………31
16. Литература……………………………………………………...32
Федеральное агентство образования Российской Федерации
Томский политехнический университет
Кафедра теоретической и прикладной механики
Утверждаю:
зав. кафедрой __________ ЗамятинВ.М.
«___» __________________ 2008 г.
ЗАДАНИЕ
на выполнении курсового проекта студенту группы 5А61 Петровой А.А.
1. Дисциплина: “Детали машин”.
2. Срок защиты курсового проекта: октябрь 2008 г.
3. Исходные данные к работе: привод коническо-цилиндрический;
nвых.= 150 об/мин;
Рвых=2,0 кВт; срок службы 41 тыс. часов; привод нереверсивный.
4. Содержание пояснительной записки: титульный лист, содержание, техническое задание, введение, основной текст, заключение, список литературы.
5. Перечень графического материала: общий вид привода на стадии “Эскизный проект”, спецификация па привод, общий вид редуктора на стадии «Технический проект», спецификация на редуктор, рабочий чертеж на выходной вал редуктора, рабочий чертеж на выходное колесо редуктора, рабочий чертеж на крышку подшипника.
6. Дата выдачи задания на выполнение курсового проекта по дисциплине «Прикладная механика»: 11 февраля 2008 года.
Руководитель ____________________ В. В.
11 февраля 2008 г.
Задание принял к исполнению____________________
11 февраля 2008 г.
1. Схема коническо-цилиндрического привода
2. Введение
Целью курсового проектирования является:
- систематизация, углубление и закрепление знаний, полученных при изучении теоретического курса;
- ознакомление с конструкциями типовых деталей и узлов;
- приобретение знания современных правил, норм и методов конструирования машин и механизмов;
- привитие навыков самостоятельного решения инженерно-технических задач при расчете и конструировании механизмов и деталей общего назначения на основе ранее полученных знаний по всем предшествующим общеобразовательным и общетехническим дисциплинам;
- овладение техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования и конструирования;
- привитие навыков защиты самостоятельно принятого технического решения.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора - понижение скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов.
Различают следующие основные типы редукторов: одноступенчатые цилиндрические редукторы, одноступенчатые конические редукторы, двухступенчатые цилиндрические редукторы, коническо-цилиндрические редукторы, червячные редукторы, зубчато-червячные редукторы, червячно-зубчатые редукторы, двухступенчатые червячные редукторы.
3. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
По табл. 1.1[4,с.5] примем:
КПД муфты 
=0,98
Коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения 
=0,99;
КПД пары конических зубчатых колёс 
=0,97;
КПД открытой цилиндрической передачи 
=0,96;
=0,98*0,99
*0,97*0,96=0,885;
Требуемая мощность электродвигателя
Ртр=Рвых/
=2,0/0,885=2,26 кВт;
По табл. П3[4, с.328] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 4А100S4. Его основные параметры:
Рном=3 кВт, п=1500 об/мин, dдв=28 мм, s=4,4%;
Частота вращения ротора электродвигателя с учётом скольжения:
пдв=п(1-s)=1500(1-0,044)=1434 об/мин.
Передаточное отношение привода:
U=пдв /пб=1434 /150=9,56;
Принимаем передаточное отношение редуктора Uр=2,5;
Тогда передаточное отношение открытой цепной передачи
Uц=U/Uр=9,56/2,5=3,82
Ближайшее стандартное значение –4;
Погрешность
U=[(4-3,82)/3,82]*100=4,4%
>[U]=3%
Принимаем Uц=3,82.
Определяем частоты вращения, угловые скорости, крутящие моменты на валах привода:
п1=пдв=1434 об/мин;
п2=п1/Uр=1434/2,5=573,6 об/мин;
п3=п3/Uц=573,6/3,82=150,16 об/мин;
w1=П п1 / 30 = 3,14*1434/30 =150,09 рад/с;
w2= w1/ Uр =150,09/2,5=60,04 рад/с;
w3= w2/ Uц =60,04/3,82=15,72 рад/с;
Тдв=Ртр /w1=2260/150,09=15,05 Н м;
Т1=
=15,05*0,98*0,99=14,6 Н м;
Т2=
=14,6*2,5*0,97*0,99=35,05
Н м;
Т3=
=35,05*3,82*0,96*0,99=127,26
Н м;
4. Расчёт зубчатых колёс редуктора
Выбираем материалы со следующими механическими характеристиками: для шестерни сталь 40ХН, термообработка – улучшение, твёрдость НВ 280; для колеса – сталь 40ХН, термообработка – улучшение, твёрдость НВ 250. Допускаемые контактные напряжения
[
]H=0,45([]H1+[]H2); где []H1 – допускаемые контактные напряжения шестерни
[]Н2 – допускаемые контактные напряжения колеса;
[]H1=(2HB1+70)KHL
/ [SH]; []H2=(2HB2+70)KHL
/[SH];
KHL – коэффициент долговечности;
;
где 
-
число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости. По
табл. 3.3 [5, с.51]:
для шестерни 
циклов для колеса 
циклов
N – число циклов перемены напряжений за весь
срок службы (наработка) 
где w – угловая скорость соответствующего вала;
-
срок службы привода (ресурс);
Так как 
,
то 
[SH]=1,1; - коэффициент запаса.
[]H1=(2*280+70)*1/ 1,1=572,73 МПа ; []H2=(2*250+70)*1/ 1,1=518,18 МПа ;
[]H=0,45 (572,73+518,18)=490,9 МПа ;
Коэффициент нагрузки КНВ принимаем предварительно по табл.3.1 [4,с.26]; при консольном расположении колёс, значение КНВ=1,35.
Принимаем коэффициент ширины венца по отношению к внешнему конусному
расстоянию 
bRe=0,285.
Внешний делительный диаметр колеса:
de2=Кd
*
мм.
Принимаем ближайшее стандартное значение de2=125 мм; здесь коэффициент Кd=99 (для прямозубых передач)
Примем число зубьев шестерни z1=30. Число зубьев колеса z2=z1*u=30*2,5=75
u=z2 / z1=75/30=2,5.
Внешний окружной модуль me=de2/z2=125/75=1,67.
Уточняем значение de2=me*z2=1,67*75=125,25 мм.
Основные размеры шестерни и колеса:
Углы делительных конусов:
;
;
Внешнее конусное расстояние Re и длина зуба b
мм
Длина зуба
0,285*67,45=19,22
мм
Принимаем 
20
мм
Внешний делительный диаметр шестерни
1,67*30=50,1
мм
Средний делительный диаметр шестерни
мм
Внешние диаметры шестерни и колеса
мм
мм
Средний окружной модуль
мм
Коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру
Средняя окружная скорость колес
м/с где 
-
угловая скорость вращения шестерни, 1/с.
Контактное напряжение
,
МПа где 
-
коэффициент нагрузки.
В свою очередь:
-
коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между прямыми зубьями;
-
коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении.
В соответствии с рекомендациями [4, с. 53] назначим для конических колес 7-ю степень точности, но значения коэффициентов будем принимать для 8-й степени.
Уточняем значение 
,
согласно [4, с. 39], при 
0,47
и твердости поверхности зубьев HB<350, 
1,19.
При окружной скорости колес 
3,19
м/с, в соответствии
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
