Конструирование редуктора

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Января 2012 в 17:01, курсовая работа

Краткое описание

Редукторами называются механизмы, состоящие из пе¬редач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенные в отдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходного вала по сравне¬нию с входным. Уменьшение угловой скорости сопровож¬дается увеличением вращающего момента на выходном валу.
Редукторы условно делят по различным признакам. По типу передачи редукторы могут быть зубчатые с про¬стыми передачами (цилиндрическими, коническими, чер¬вячными). Комбинированные редукторы—редукторы, со¬четающие различные передачи: коническо-цилиндрические, зубчато-червячные, планетарно-волновые и т. п.
В зависимости от числа пар звеньев в зацеплении (числа ступеней) редукторы общего назначения бывают одно-, двух- и трехступенчатыми.
По расположению осей валов в пространстве различают редукторы с параллельными, соосными, пересекающимися и перекрещивающимися осями входного и выходного валов.
Из всего разнообразия редукторов наибольшее рас¬пространение получили простые цилиндрические двух¬ступенчатые редукторы.
В данной работе мы рассчитаем двухступенчатый комбинированный редуктор. Первая быстроходная ступень – цилиндрическая, тихоходная – червячная. Введение цилиндрической пары дает возможность увеличить передаточное отношение одноступенчатого червячного редуктора в 2-3 раза с целью повышения числа оборотов ведущего вала без значительного увеличения габаритов и веса редуктора или при одном и том же передаточном отношении увеличить число заходов червяка и повысить коэффициент полезного действия редуктора.

Содержание работы

Введение 3
Задание 4
1 Кинематический расчет 5
2 Расчет прямозубой передачи 6
3 Расчет червячной передачи 13
4 Расчет валов 21
5 Расчет шпоночных соединений 34
6 Выбор подшипников качения 35
7 Расчет элементов корпуса редуктора 38
8 Выбор смазки 39
9 Расчет муфт 40
Литература 42

Скачать целиком (278.48 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Содержимое работы - 1 файл

КОНТР.doc

— 873.50 Кб (Скачать файл)

    d = 24 мм.

    Диаметр подшипника dП ≥ d + 2t = 24 + 2*2 = 28 мм. Принимаем 25 мм.

         dБП1 ≥ dП + 3r = 28 + 3*1,6 = 32,8 мм. Принимаем 34 мм.

    Диаметр второго подшипника принимаем d = 20 мм.

         dБП2 ≥ dП + 3r = 20 + 3*1,6 = 24,8 мм. Принимаем 25мм.

    Промежуточный вал.

    Входной диаметр:

         d ≥ (6…7) = (6…7) = 24,9…32,1 мм. Принимаем d = 32 мм.

         dБК ≥ d +3f = 32 + 3*1 = 35 мм. Принимаем 35 мм.

         dБК = dП = 35 мм.

    Диаметр 2х подшипников принимаем d = 35 мм.

         dБП ≥ dП + 3r = 35 + 3*2,5 = 42,5 мм. Принимаем 45 мм.

    Тихоходный  вал.

         d ≥ (5…6) = (5…6) = 44,8…53,8 мм. Принимаем 48 мм.

         dП ≥ d + 2t = 48 + 2*2,8 = 53,6 мм. Принимаем 55 мм.

         dБП ≥ dП + 3r = 55 + 3*3 = 64 мм. Принимаем 67 мм.

         dК = dП = 55 мм.

    4.2 Усилия действующие в зацеплении:

    Цилиндрическом.

         Ft = 657,1 Н; Fr = 657,1 tg 20° = 239,2 H.

    Червячном.

         Ft1 = Fa2 = 935 Н; Ft2 = Fa1 = 5727 H.

         Fr1 = Fr2 = 5727*tg 20° = 2084 H.

    Сила  от муфты.

         FM = (0,2…0,5)2T/dM = (0,2…0,5)2*53,94/0,24 = 23,17…57,9 H. При-нимаем 58 Н. 

    4.3 Расчет быстроходного вала.  

    Yoz         ΣMa = 0.

             -Fr*23,9 + RBY*48,3 = 0

              RBY = = = 118,4 H.

    ΣMb = 0.

             -RAY*48,3 + Fr*24,4 = 0

             RAY = = = 120,8 H.

    Xoz         ΣMa = 0.

             Ft*23,9 – RBX*48,3 + FM*93,8 = 0

             RBX = = = 437,8 H.

    ΣMb = 0.

             RAX*48,3 – Ft*24,4 + FM*45,5 = 0

             RAX = = = 277,3 H.

    Суммарная реакция.

             RA = = = 302,5 H.

             RB = = = 453,5 H.

    Осевые  моменты.

             -MX1 – RAY*z1 = 0

    При z1 = 0  MX1 = 0 кНмм.

    При z1 = 23,9  MX1 = -RAY*23,9 = -120,8*23,9 = -2,88712 кНмм.

             -MX2 – RAY*(23,9 + z2) + Fr*z2 = 0

             MX2 = Fr*z2 - RAY*(23,9 + z2)

    При z2 = 0   MX2 = -RAY*23,9 = -120,8*23,9 = -2,88712 кНмм.

    При z2 = 24,4      MX2 = 239,2*24,4 – 120,8*(23,9 + 24,4) = 0 кНмм.

             -MY1 + RAX*z1 = 0

    При z1 = 0  MY1 = 0 кНмм.

    При z1 = 23,9  MY1 = RAX*23,9 = 277,3*23,9 = 6,62747 кНмм.

             -MY2 – Ft*z2 + RAX*(23,9 + z2) = 0

             MY2 = RAX*(23,9 + z2) – Ft*z2

    При z2 = 0  MY2 = RAX*23,9 = 277,3*23,9 = 6,62747 кНмм.

    При z2 = 24,4    MY2 = 277,3*(23,9 + 24,4) – 657,1*24,4 = -2,63965 кНмм.

             MY3 = -FM*z3

    При z3 = 0   MY3 = 0 кНмм.

    При z3 = 38      MY3 = -58*45,5 = - 2,63965 кНмм.

             МИ РЕЗ =

             МИ РЕЗ1 = = 7,22903 кНмм.

             МИ РЕЗ2 = = 2,63956 кНмм.

             МК = 38,8 кНмм.

    4.3.1 Уточненный расчет вала

    Материал  сталь 45. Для d < 80 мм  σВ = 900 МПа, σ-1 = 380 МПа,              τ-1 = 230 МПа, ψτ = 0,05.

    Определяем  запас прочности в месте перехода вала от одного сечения к другому. Для d 24 <-> 25

             r = 1,6; r/d = 1,6/24 = 0,06; Kτ  =1,65; Kσ =2;

            σа = , где МΣ = М1 = 0,69;  WИ = 0,1*d3 = 0,1*243 = 1382,4 мм3.

             σМ = 0;   τ-М = 0;   σа = = 0,499 МПа.

             τ-а = ;   WКР = 0,2*d3 = 0,2*243 = 2764,8 мм3.

             τ-а = = 5,03 МПа;    Кd = 0,77.

             Sσ = = = 243,8.

             Sτ = = = 24,5.

S = = = 24,4 т.е. запас прочности обеспечен.

    Определим запас прочности в месте посадки подшипника.

σа = = = 2,6 МПа где МΣ = М1 = 2,09; WЦ = 0,1d3 = 0,1*203 = 800 мм3;

             τа = = = 8,69

    где WКР = 0,2d3 = 0,2*203 = 1600 мм3; КF = 1,15; Кσ/Кd = 3,5; Кτ/Кd = 2,5;

      Sσ = = = 96;   Sτ = = = 12,2;

S = = = 12,1 т.е. запас прочности обеспечен.

    

    Рис. 1 
 

             4.4 Расчет промежуточного вала.

    YOZ         ΣMa = 0.

             -Fa*34 + FR1*145 – RBY*264 + FR2*317 = 0

             RBY = =

              = = 694 H.

             ΣMb = 0.

             RAY*264 – Fa1*34 – FR1*119 + FR2*53 = 0

             RAY = =

             = = 1545 H.

    XOZ         ΣMa = 0.

             Ft1*145 + RBX*264 – Ft2*317 = 0

             RBX = = = 275,5 H.

             ΣMb = 0.

             - RAX*264 – Ft1*119 – Ft2*53 = 0

             RAX = = = - 553,4 H.

    Суммарная реакция:

             RA = = = 1641 H;

             RB = = = 746,7 H.

    Осевые  моменты:

             - MX1 + RAY*z1 = 0

    При z1 = 0   MX1 = 0 кНмм.

    При z1 = 145  MX1 = RAY*145 = 1545*145 = 244 кНмм.

             - MX2  + RAY*(145 + z2) – Fa1*34 – FR1*z2 = 0

             MX2  = RAY*(145 + z2) – Fa1*34 – FR1*z2

  При z2 = 0  MX2  = RAY*145 - Fa1*34 = 1545*145 – 5727*34 = 29,3 кНмм;

    При z2 = 119    MX2  = RAY*(145 + 119) – Fa1*34 – FR1*119 =

             = 1545*264 – 5727*34 – 2084*119 = - 34,8 кНмм.

             MX3 + FR2*z3  = 0  

    При z3 = 0  MX3 = 0 кНмм;

    При z3 = 53  MX3 = - 657,1*53 = - 34,8 кНмм.

               - MY1 – RAX*z1 = 0

    При z1 = 0   MY1 = 0 кНмм;

    При z1 = 145   MY1 = - RAX*145 = - (- 553,4)*145 = 80,2 кНмм.

             - MY2 – Ft1*z2 – RAX*(145 + z2) = 0

             MY2 = – Ft1*z2 – RAX*(145 + z2)

    При z2 = 0  MY2 = – (-553,4)*145 = 80,2 кНмм;

    При z2 = 119  MY2 = - 935*119 – (-553,4)*(145 + 119) = 34,8 кНмм.

             MY3 = Ft2*z3

    При z3 = 0  MY3 = 0 кНмм;

    При z3 = 53   MY3 = 657,1*53 = 34,8 кНмм.

             МИ РЕЗ = ;

             МИ РЕЗ1 = = 256,8 кНмм;

             МИ РЕЗ2 = = 85,4 кНмм;

             МИ РЕЗ2 = = 49,2 кНмм;

             МК = 74,7 кНмм.

    4.4.1 Уточненный расчет вала.

    Материал  червяка сталь 40Х. Для d<120 мм, σВ = 900 МПа, σ-1 = 410 МПа,  τ-1 = 240 МПа, ψτ = 0,05.

    Определяем  запас прочности в сечении  под шестерней

    KF = 1,15; Kd = 0,77; Kτ = 2,05; d = 24 мм. Т = 103,57 кНмм.

    Параметры шпоночного паза: b = 6 мм; t1 = 2,3 мм.

   WКР = 0,2d3 - = 0,2*243 - = 2759,6 мм3.

             τа = = = 9,8.

             S = Sτ = = = 4,6. Прочность обеспечена.

    Определяем  запас прочности в месте перехода вала от одного сечения к другому.

    r = 1; r/d = 1/24 = 0,041; Kτ = 1,75; Kσ = 2,25; σa = ;

    КF =1,15; Kd = 0,77.

    Где МΣ = М = 33,2 кНмм, WЦ = 0,1d3 = 0,1*243 = 1382,4 мм3.

             σМ = 0, τМ = 0,    σа = = 24 МПа;

             τа = ;     WКР = 0,2d3 = 0,2*243 = 2764,8 мм3.

             τа = = 9,75 МПа.

             Sσ = = = 6,7;

             Sτ = = = 12,5;

             S = = = 4,9 Запас прочности обеспечен.

    Расчет  вала на жесткость.

    y = = (0,005…0,008)m.

    Где I = 0,05df14 = 0,05*54,44 = 437891 мм4

    Е – модуль упругости, равный 2*105 МПа.

    L – межопорное расстояние L = 264 мм.

    У = = 0,023 ≤ (0,005…0,008)m

    У = 0,023 мм ≤ 0,032. 

             

    Рис. 2 
 
 

    4.5 Расчет тихоходного вала.

    FM = (0,2…0,5)2T/dM = (0,2…0,5)2*2100,6/0,220= 2004…3240 H.

    YOZ        ΣMa = 0

             Fa2*126 – FR2*72 – RBY*144 = 0

             RBY = = = -223,9 Н.

             ΣMb = 0

             -RAY*144 + Fa2*126 + FR2*72 = 0

             RAY = =   = 1860 H.

    XOZ       ΣMa = 0

             -Ft2*72 + RBX*144 – FM*236 = 0

Информация о работе Конструирование редуктора