Ориентировочный расчет и конструирование быстроходного вала конического редуктора. курсовая работа [2.2 M], добавлена 06.01.2016..
Всё о редукторе. Основные параметры. Статьи. КЛАССИФИКАЦИЯ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫРедукторы служат для уменьшения числа оборотов и увеличения крутящих моментов и состоят из ряда последовательно соединенных зубчатых и червячных передач, собранных в отдельном жестком корпусе.
Размещение передач в корпусе дает возможность расположить опоры валов со строго выдержанной соосностью и точными межосевыми расстояниями, защитить передачи от попадания грязи и создать условия для эффективной смазки. Для увеличения числа оборотов применяются мультипликаторы.
Тип: курсовая работа Категория: Производство и технологии. Проведение расчетов конической и поликлиноременной передач редуктора и выбор электродвигателя. Составление эскизной компоновки проектируемого устройства. В современных редукторах применяют, как правило, косозубые цилиндрические и конические с круговыми зубьями передачи, обладающие большой несущей способностью и плавностью работы по сравнению 3. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин: Курсовое проектирование. 1. 1 Краткое описание редуктора. В настоящей курсовой работе спроектирован конический одноступенчатый редуктор. Он состоит из конической зубчатой передачи, заключенной в герметичный корпус. 5. Проектирование одноступенчатого конического прямозубого редуктора. Курсовая работа состоит из пояснительной записки объёмом 25-30 страниц компьютерного текста и графической части объёмом 3 листа формата А4.
В настоящей работе рассматриваются конструкции и расчет только редукторов, однако конструкция и расчет основных узлов мультипликатора аналогичны расчету редуктора. Редукторы могут служить для передачи вращения между параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися валами.
Для передачи вращения между параллельными валами служат редукторы с цилиндрическими зубчатыми передачами — так называемые цилиндрические редукторы. В тех случаях, когда необходимо передать вращение между пересекающимися валами, используются конические зубчатые передачи (конические редукторы). Для передачи вращения между перекрещивающимися валами в редукторах применяются червячные передачи (с цилиндрическим и глобоидным червяком, спироидные, тороидные), зубчато- винтовые цилиндрические передачи и винтовые конические зубчатые колеса (гипоидные). Редукторы, состоящие только из одной передачи (одноступенчатые), применяются редко. Большее распространение получили двух- , трех- и многоступенчатые редукторы, причем они могут состоять из однотипных передач и быть комбинированными, т. Общее передаточное отношение редуктора зависит от числа ступеней и типа передач и может доходить до 1.
По количеству возможных скоростей вращения выходного вала редукторы можно разделить на односкоростные с постоянным передаточным отношением, двухскоростные и многоскоростные с изменяющимся передаточным отношением. Конструктивно редукторы выполняются как самостоятельный узел, который устанавливается на общей раме с двигателем и другими узлами машины, или в виде встроенной конструкции, в которой редуктор объединяется с другими узлами в одном корпусе или имеет фланцевое соединение. Редукторы выпускаются общего назначения с определенными параметрами, ограниченными гостами и нормалями, для использования на различных машинах и специального назначения, к которым предъявляются специфические требования эксплуатации и режима работы машины. Основное количество цилиндрических и конических редукторов выпускается с эвольвентным профилем зубьев зубчатых колес.
Рис. 1. Типы зубчатых цилиндрических передач. Профили таких колес при работе перекатываются друг по другу со скольжением (за исключением полюса зацепления, где происходит чистое качение).
Скорости скольжения сопряженных профилей малы, радиусы кривизны в точках контакта велики, что обеспечивает высокий коэффициент полезного действия, прочность и долговечность зубчатых колес. Кроме того, при эвольвентном зацеплении сопряженные профили зубьев шестерни и колеса, обеспечивающие постоянное передаточное отношение, получаются одинаковыми, несложными и могут быть легко изготовлены простым инструментом, независимо от числа зубьев колес. В зависимости от типа применяемых зубчатых колес цилиндрические редукторы могут быть с прямозубыми (Рис. Рис. 1,б) и шевронными (Рис. В ряде редукторов применяются прямозубые и косозубые передачи с внутренним зацеплением (Рис. В конических и цилиндро- конических редукторах применяются конические зубчатые передачи с прямым (Рис. Рис. 2,б) и криволинейным (Рис.
Рис. 2,г) передачи. Зубчатые редукторы могут применяться для передачи больших мощностей (до 1. Таким образом, зубчатые редукторы получили преобладающее распространение в различных отраслях машиностроения благодаря своим преимуществам перед другими видами передач — высоким к. К некоторым недостаткам зубчатых редукторов можно отнести большие габариты при значительных передаточных отношениях и шум при работе с большими скоростями. Червячные редукторы служат для передачи вращения между перекрещивающимися валами при большом передаточном отношении.
В червячных редукторах могут применяться передачи с цилиндрическими (Рис. Рис. 3,б) червяками, спироидные (Рис. Рис. 3,г) и тороидные (Рис. Все эти червячные передачи теоретически могут иметь любой угол между осями, но распространение получили исключительно передачи с взаимно- перпендикулярными осями. Червячные передачи относятся к типу зубчато- винтовых с линейным контактом зубьев (в отличие от винтовых зубчатых передач).
Основными преимуществами червячных редукторов перед зубчатыми является высокое передаточное отношение при меньших габаритах редуктора, большая плавность и бесшумность в работе. Плавность работы червячной передачи объясняется хорошей прирабатываемостью червячной пары. Одной из особенностей червячной передачи является самоторможение при изменении направления передачи мощности через редуктор, что очень важно при работе ряда машин, особенно грузоподъемных. Поэтому в редукторах некоторых машин используют самотормозящие червячные передачи, хотя принципиально можно было бы обойтись и без них. Основной недостаток червячных передач — низкий коэффициент полезного действия вследствие больших потерь на трение скольжения в зацеплении, которые могут доходить до 7.
При этом выделяется большое количество тепла и происходит быстрый нагрев редукторов. Коэффициент трения сильно зависит от скорости скольжения, что связано с условиями образования масляных клиньев в зацеплении. С увеличением скорости скольжения резко падает коэффициент трения и, следовательно, возрастает коэффициент полезного действия передачи. Поэтому, с этой точки зрения, целесообразно применение червячных передач на быстроходных валах. Некоторые значения коэффициента трения между стальным червяком и колесом из оловянистой бронзы для различных значений скорости скольжения приведены в табл. Скорость скольжения Vск в м/сек. Коэффициент трения f.
Скорость скольжения Vск в м/сек. Коэффициент трения f. Особенно чувствуются большие потери при увеличении передаваемой мощности.
Поэтому червячные редукторы применяются чаще всего для передачи мощностей от долей киловатт до 5. Вт. Цилиндрические редукторы. Цилиндрические редукторы являются наиболее простыми и наиболее распространенными в машиностроении и применяются для передачи вращения между параллельными или соосными валами. Валы зубчатых колес редукторов могут быть горизонтальными и все лежать в горизонтальной и в вертикальной плоскостях.
В последнем случае редуктор представляет собой вертикальную конструкцию с валами, расположенными один над другим. Возможна также конструкция редуктора с вертикальными валами. Рис. 4. Схемы одноступенчатого (а) и двухступенчатого (б) редукторов с одним и тем же передаточным отношением. Общее передаточное отношение цилиндрических редукторов зависит от числа ступеней передач.
Передаточное отношение одной пары зубчатых колес может доходить до 2. При большем передаточном отношении, исходя из условий минимального веса и габаритов редуктора, а также допустимых деформаций быстроходных валов, выбирают двухступенчатые редукторы. Это объясняется тем, что при большом передаточном отношении зубчатой пары габариты редуктора в основном определяются величиной последнего зубчатого колеса. Поэтому, если габариты редуктора имеют решающее значение, рационально применить большее число ступеней, тем самымуменьшив последнее зубчатое колесо и, следовательно, габариты редуктора (Рис.
Двухступенчатые редукторы могут иметь общее передаточное отношение 1. При передаточном отношении 6. Цилиндрические передачи в редукторах могут применяться в довольно широком диапазоне окружных скоростей, величины которых зависят от точности изготовления зубчатых колес. Допуски па цилиндрические передачи регламентирует ГОСТ 1. Стандарт распространяется на цилиндрические зубчатые колеса с внешними и внутренними прямыми, косыми и шевронными зубьями с диаметром по делительной окружности до 5.
Установлено 1. 2 степеней точности в порядке убывания точности, причем на 1- , 2- и 1. Это объясняется тем, что первые две степени точности предполагается использовать в будущем, при дальнейшем развитии техники, а 1. Степеньточности по ГОСТ 1. Характеристикапередач. Окружная скорость в м/сек.
Коэффициент полезногодействия. Область применения. Прямозубые колеса. Непрямозубые колеса. Высокоточныепередачи. Скоростные передачи с большими нагрузками, передачи с точной согласованностью вращения.
Точные передачи. Передачи, работающие с повышенными скоростями и умеренными нагрузками и наоборот. Передачи средней точности. Передачи общего назначения, не требующие особой точности.
Передачи пониженной точности. Тихоходные передачи для грубых машин. Наибольшее распространение получили 6- , 7- , 8- и 9- я степени точности передач. Значения окружных скоростей, рекомендуемые для зубчатых колес различной степени точности, и область их применения приведены в табл. Хотя максимальные окружные скорости прямозубых колес могут доходить до 1. Одним из достоинств прямозубой передачи является отсутствие осевых усилий.
Косозубые и шевронные зубчатые колеса в зависимости от качества изготовления могут применяться при окружных скоростях до 3. Следует указать, что в последнее время особенно широкое распространение в редукторах получили косозубые передачи даже при малых окружных скоростях.
Это объясняется их некоторыми преимуществами перед прямозубыми. В косозубых передачах одновременно в зацеплении находится несколько зубьев, передача вращения происходит более плавно, уменьшаются динамические нагрузки, возникающие вследствие неточности изготовления колес. Кроме того, в ряде случаев редукторы с косозубыми зубчатыми колесами имеют наименьший весовой показатель (отношение веса редуктора к крутящему моменту на тихоходном валу). В то же время изготовление косозубых колес не требует специального оборудования и оснастки. Одним из недостатков косозубых передач является наличие осевого усилия, что вызывает необходимость усиления подшипниковых узлов и вала.
Редуктор конический одноступенчатый прямозубый. Курсовая работа (т). Читать текст оnline - ... Проверка. долговечности подшипников. Для. подшипников 7. Рассчитываем. правый подшипник, т. к.
Определяем. расчётную долговечность в млн. Найденная. долговечность приемлема. Проверка. долговечности ведомого вала.
Выбираем. четвёртый подшипник т. к. Определяем. расчётную долговечность в млн.
Найденная. долговечность приемлема. Проверка. прочности шпоночных соединений.
Шпоночные. соединения проверяем на смятие. Материал шпонки: Сталь 4. Выбираем. шпонки по [(3). Lt. 1t. 2Dв. 1 =2. Dв. 2 =3. 21. 08.
Dк. 2 =4. 01. 28. Шпонка на выходном. Длина шпонки: Принимаем =4. Проверяем. шпонку на смятие: Шпонка на выходном. Длина шпонки: Принимаем Проверяем.
Шпонка для. крепление колеса на ведомом валу: Длина шпонки: Принимаем Проверяем. Выбранные шпонки. Уточнённый расчёт валов. Выбираем. материал валов: Сталь 4. Х улучшенная. () [(3); табл. Определяем. пределы выносливости.
Рассчитываем. ведущий вал: Расчёт ведём. Рассчитываем. сечение под подшипником, ближайшее к шестерне: Определяем. Определяем суммарный. Определяем момент. Определяем. амплитуду нормальных напряжений.
Определяем. коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: по [(3); табл. Определяем полярный. Определяем амплитуду.
Определяем коэффициент. Определяем коэффициент. Найденное. значение достаточно, прочность обеспечена. Рассчитываем. сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту.
Определяем изгибающие. Определяем. суммарный изгибающий момент: Определяем. Определяем. момент сопротивления изгибу: Определяем.
Определяем. коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: по [(3); табл. Определяем. амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений. Определяем. коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям: по [(3); табл. Определяем. коэффициент запаса прочности: Найденное. Рассчитываем. ведомый вал: Расчёт ведём.
Рассчитываем. сечение под подшипником, ближайшее к колесу. Определяем изгибающие. Суммарный. изгибающий момент: Момент. Амплитуда. нормальных напряжений. Коэффициент. запаса прочности по нормальным напряжениям: по [(3); табл. Полярный. момент сопротивления.
Амплитуда и. среднее напряжение цикла касательных напряжений. Коэффициент. запаса прочности по касательным напряжениям: по [(3); табл. Коэффициент. запаса прочности: Найденное. Рассчитываем. сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту. Определяем. изгибающие моменты. Определяем. суммарный изгибающий момент: Определяем. Определяем. момент сопротивления изгибу: Определяем.
Определяем. коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: по [(3); табл. Определяем. амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений. Определяем. коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям: по [(3); табл. Определяем. коэффициент запаса прочности: Найденное.
Рассчитываем. сечение под колесом. Определяем. изгибающие моменты.
Определяем. суммарный изгибающий момент: Определяем. Определяем. момент сопротивления изгибу: Определяем. Определяем. коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: по [(3); табл. Определяем. амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений.
Определяем. коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям: по [(3); табл. Определяем. коэффициент запаса прочности: Найденное. Выбор. подшипников на вал: Посадку.
В связи с тем что внутренние. Посадку. подшипников в корпус: Посадку. Н7, это вызвано. стремлением равномерный износ дорожек качения, так как нагрузка местная по. Посадку. мазеудерживающих колец назначаем h.
Посадку. стакана в корпус назначаем H7/h. Посадку. зубчатого колеса на вал h. Распорные. втулки на вал назначаем H7/k. Поле допуска. ширины шпоночного паза Р9. Поле допуска. ширины зубчатого колеса назначаем Js. Поле допуска. вала под манжетой назначаем h.
Выбор. сорта масла. Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого. По [(1) табл. 1. 0. При контактных. напряжениях =МПа и средней скорости = м/с вязкость масла должна. По [(3); табл. 1. И- 3. 0А по [ГОСТ.
Подшипники смазываем пластичным смазочным материалом. Сорт мази выбираем по [(1). УС- 2. Уровень масла в корпусе: 0,2.
Вт мощности, а у нас. Вт, следовательно, запас масла требуемый для охлаждения равен 1,3. Рассчитаем высоту запаса требуемого на охлаждение Lbh=V, следовательно для V=1,3. V/bh=1,3. 75/1,2*2,4. Т. к. зуб конического колеса должен быть полностью погружен в масло, то уровень.
Определим. количество масла V=Lbh=1,2*2,4. Сборка. редуктора.
Перед сборкой. внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой. На ведущий. вал насаживают мазеудерживающее кольцо, затем подшипник устанавливают на вал, предварительно. С, затем надевают распорную втулку и стакан. Устанавливают втулку, многолапчатую шайбу. В ведомый вал. закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо. Собранные. валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку, предварительно. Для обеспечения центровки крышку устанавливают с.
После этого в. подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку и ставят крышки подшипников. Их устанавливают под. Затем. устанавливают крышки и проверяют проворачивание валов, отсутствие заклинивания. Затем вворачивают. Заливают в. корпус масло и закрывают смотровое окно крышкой с резиновой прокладкой. Заворачивают контрольную пробку.
Собранный. редуктор обкатывают и испытывают на стенде по программе, устанавливаемой. Заключение. В результате работы я систематизировал, закрепил и расширил. Разработанный мной редуктор имеет: 1. Габаритные размеры 2. Внешнее конусное.
Среднюю окружную скорость. Малую. произвёл расчёт основных элементов на прочность, жёсткость и устойчивость. Этот проект. поможет мне в будущем в выполнении дипломной работы и в дальнейшем.