Проектирование одноступенчатых цилиндрических редукторов для машин непрерывного транспорта

Министерство  образования и науки Украины

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ПТМ и ДМ  
 
 
 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка

к курсовой работе по курсу «Детали машин»

Тема: Проектирование одноступенчатых цилиндрических

редукторов  для машин непрерывного транспорта 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                         Выполнил:

                                                         ст. гр. ТиОС- 08-01

                                                         Томин Е. 

                                                         Проверил:

                                                         Нефедов И.А 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Мариуполь, 2011 
 

Содержание 

Введение  3 

1. Проектный  расчет прямозубой зубчатой передачи.  5

1.1. Определение  геометрических параметров зубчатой передачи.  5

1.2. Подбор материала  шестерни по заданному материалу  колеса и определение  6

допускаемых напряжений.

1.3. Определение  расчетного крутящего момента,  который может передавать редуктор.  7

2. Кинематический  расчет привода.  7

2.1. Определение скорости вращения выходного вала.  7

2.2. Предварительное определение передаточного числа открытой зубчатой передачи.  8

2.3. Определение требуемой частоты вращения электродвигателя. 8

2.4. Ориентировочное значение общего передаточного числа. 8

2.5. Ориентировочное значение частоты вращения и угловой скорости тихоходного вала редуктора.                  8

2.6. Расчёт требуемой мощности на тихоходном валу редуктора. 9

2.7. Расчёт требуемой мощности и выбор электродвигателя. 9

2.8. Уточнение кинематических параметров привода. 9

3. Расчет окружной  скорости в зацеплении зубьев  шестерни и колеса. Определение  степени точности передачи.               10

4. Компоновка  редуктора.  11

4.1. Проектный  расчет валов редуктора.  11

4.2. Выбор шпонок. 12

4.3 Выбор подшипников. 12

4.4. Выбор уплотнений.  13

4.5. Расчет конструктивных элементов шестерни и колеса.  13

5. Выполнение  компоновочного эскиза редуктора.   15

5.1 Проверочный  расчёт передачи по контактным  напряжениям 15

5.2 Расчет на выносливость напряжениям изгиба.  16

6. Проверочный расчет вала на выносливость  18

7. Расчет прочности шпоночных соединений.  23

8. Расчет долговечности подшипников. 24

9. Расчет конструктивных элементов корпуса редуктора.  25

10. Выбор смазочных материалов и устройств.  26

Литература  27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    В расчетно-пояснительной записке  приведён расчет одноступенчатого цилиндрического  редуктора для привода конвейера. Методика расчёта была взята из наиболее распространённых учебных пособий  «Детали машин. Курсовое проектирование» П.Ф Дунаева и «Курсовое проектирование деталей машин» А.Е. Шейнблита.

    На  первом этапе по заданным данным произвели  расчёт прямозубой зубчатой передачи. Затем выбрали материал шестерни и колеса и рассчитали зубчатое зацепление, а также спроектировали колесо, Быстроходный и тихоходный валы. Далее идёт расчёт ременной передачи и проверочный расчёт на прочность валов и подшипников. Согласно последнему был выполнен компоновочный чертёж редуктора. В последних двух главах расчетно-пояснительной  записки дается обоснование использованных допусков и посадок и даются рекомендации по устранению неточностей форм и расположения поверхностей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТ 

    Исходные  данные для расчета (Вариант  14)

 
 

      

    Кинематическая  схема привода ленточного транспортера с быстроходным редуктором

    М – электродвигатель;

    1 – быстроходный одноступенчатый цилиндрический редуктор;

    2 –  тихоходная дополнительная открытая  зубчатая передача;

    3 –  приводной барабан; 

    4 –  лента конвейера;

    І – быстроходный вал редуктора;

    ІІ  – тихоходный вал редуктора.  
 
 
 
 
 
 
 

1. Проектный расчет  прямозубой зубчатой передачи. 

      1.1. Определение геометрических параметров зубчатой передачи.

      В соответствии с опытом проектирования модуль зацепления определяется по зависимости 

      m = (0,01…0,02) a,   мм,

      m = (0,01…0,02) 160=1.6…3.2 мм,

      где a – межосевое расстояние передачи, мм.

      Число зубьев шестерни и колеса находится  из решения системы уравнений ([1], стр.142) ,

      

      где z₁ – число зубьев шестерни;

      z₂ – число зубьев колеса;

      u – заданное передаточное число редуктора;

      z_S – суммарное число зубьев.  

      Расчеты удобно вести в табличной форме (таблица 1).

Таблица 1.1. Расчеты  параметров зубчатой передачи

    
Пояснения к таблице:

• в первую колонку вписаны стандартные модули  (табл.9.1 [1]), входящие в определенный промежуток;
• во вторую колонку внесены суммарные числа зубьев, подсчитанные по формуле ;
• числа зубьев z₁ и z₂ определяются решением системы уравнений;
• фактическое передаточное число определяется по формуле, входящей в систему;
• погрешность передаточного числа ([1], табл.9.2.прим.3)

   

где u_ф – фактическое передаточное число редуктора, определенное по формуле;

      u – заданное передаточное число редуктора.

   Геометрические  параметры зубчатых колес определяются исходя из ([1], формула 9.2).

• делительные диаметры:

d₁ = m× z₁=2×32=64,мм

d₂ = m× z₂=2×128=256,мм

проверка 

,

      где аред – заданное межосевое расстояние редуктора.  
 

• диаметры  окружностей выступов зубьев:

d_а1 = d₁  + 2 × m=64+2×2=68,мм

d_а2 = d₂  + 2 × m=256+2×2=260,мм

• диаметры окружностей впадин зубьев:

d_f1 = d₁  - 2 × m=64-2,5×2=59,мм

d_f2 = d₂  - 2 × m=256-2,5×2=251,мм

• рабочая ширина зубчатых колес:

b = y_ba× a=0,4×140=64

где y_ba – коэффициент рабочей ширины зубчатых колес по межосевому расстоянию.

   Ширина  зубчатого венца

• шестерни b₁ ≈ b + 5…10 мм =58+5…10 = 69…75 =75,мм
• колеса  b₂ ≈ b=67,мм

   Все рассчитанные геометрические параметры сводятся в табл. 2.

Таблица 2 Геометрические параметры цилиндрической

зубчатой передачи