Дипломная работа: Расчет конического редуктора

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Кинематический и силовой анализ привода

1.
Требуемая мощность электродвигателя:

2. Частота вращения Приводного вала:
Выбираем значения передаточных отношений для редуктора и цепной передачи
Требуемая частота вращения двигателя:
В соответствии с ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель АИР160S8/727
, мощностью и частотой вращения .
Полученное передаточное число распределяют между типами передач.
Сохраняя выбранные значения передач , получим:
Передаточные числа согласуются со стандартными значениями согласно ГОСТ 2185-66
Отклонение от стандартного значения не должно превышать
4. Частоты вращения и крутящие моменты на валах:

- Частота вращения на быстроходном валу редуктора
- Частота вращения на тихоходном валу редуктора
- Момент на тихоходном валу редуктора
- Момент на быстроходном валу редуктора
Выбор материалов и допускаемых напряжений

Расчет допускаемых напряжений для зубчатых колес

Вследствие того, что производство мелкосерийное выбираем Сталь марки Ст40Х, вид термообработки – улучшение, .
для колеса на 20…30 HB меньше – HB 2
= 330.
1. Допускаемые контактные напряжения

где - коэффициент запаса (безопасности), - коэффициент долговечности.
. Коэффициент долговечности изменяется в пределах .
Эквивалентное число циклов нагружения
где - частота вращения колеса , - расчетный ресурс редуктора , - относительно значение крутящего момента на i – той ступени графика нагрузки, - относительная продолжительность действия крутящего момента на i – той ступени графика нагрузки, L – срок службы,
, , - годовой и суточный коэффициенты, t – расчетный ресурс редуктора.
2. Определяем допускаемы контактные напряжения на колесе:

Расчетные допускаемые контактные напряжения:
Что не превышает предельного значения :
Допускаемые контактные напряжения при перегрузке:
2. Расчет допускаемых изгибных напряжений

Допускаемые напряжения изгиба определяются:
где предел выносливости и коэффициент запаса определяют из таблицы:
Допускаемые изгибные напряжения при перегрузке:
Геометрические характеристики зацепления

Расчетные допускаемые контактные напряжения
Проектный расчет конической прямозубой передачи

1. Диаметр внешней делительной окружности колеса:

где - коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки по длине зуба; при консольном расположении шестерниориентировочно принимают
- эмпирический коэффициент для прямозубых колес.

При
и
по ГОСТ 12289-76 имеем ширину колеса
Угол вершине делительного конуса шестерни:
Относительная погрешность должна составлять не более 4%.
5. Определяем максимальный (производственный) окружной и нормальный модули прямозубых колес:

Модуль конических передач можно не согласовывать со стандартным значением
Диаметр внешней делительной окружности:
7. Уточняем коэффициент ширины зубчатого венца:

Коэффициент ширины зубчатого венца находится в рекомендуемых стандартом пределах:
9. Средний окружной и нормальный модули:

Проверочный расчет прямозубой конической передачи

Проверочный расчет по контактным напряжениям

1. Условие прочности по контактным напряжениям для стальных колес:

Где - коэффициент концентрации нагрузки находится из таблицы в зависимости от расположения шестерни и твердости колес. При для роликоподшипниковых колес
- коэффициент динамичности. Определяется в зависимости от степени точности и окружной скорости на среднем делительном диаметре.
Для прямозубых колес выбираем коэффициент , условно принимая точность на одну степень ниже фактической (9-ю степень точности).
Проверочный расчет по напряжениям изгиба.

1. Условие прочности по напряжениям изгиба для зубьев колеса:
Где - коэффициент концентрации нагрузки
где принимаем по таблице в зависимости от принятой схемы расположения колес.
Коэффициент формы зуба и определяют по таблице при эквивалентном числе зубьев
2. Проверим зубья на прочность при пиковых перегрузках
Под пиковой перегрузкой понимается возникающий при пуске максимальный момент электродвигателя .
Проверяем на контактную прочность при пиковой перегрузке:
Следовательно, местная пластическая деформация зубьев будет отсутствовать.
Проверка изгибной прочности при перегрузке:
Геометрические характеристики зацепления

По ГОСТ 13754-81 исходный контур имеет параметры:
2. Высота ножки зуба в среднем сечении шестерни и колеса соответственно:
Окружная сила на среднем диаметре колеса:
1. Назначаем число зубьев меньшей звездочки в зависимости от передаточного числа. при . Выбираем при
4. Назначаем шаг цепи по условию , где - наибольший рекомендуемый шаг цепи. Назначаем в зависимости от
5. Определяем среднюю скорость цепи.
7. Найдем разрушающую нагрузку цепи:
, где - коэффициент динамической нагрузки, выбираемый в зависимости от характера нагрузки. При равномерной спокойной нагрузке .
Допускаемый коэффициент запаса прочности для роликовых цепей:
- натяжение цепи от действия центробежных сил на звездочках, где - масса 1м. длины цепи, принимаемая по ГОСТ 13586-75. - средняя скорость цепи.
- натяжение цепи от провисания холостой ветви, где - коэффициент провисания, зависящий от угла наклона лини центров передач к горизонту и стрелы провисания цепи .
При горизонтальном расположении линии центров передач . - межосевое расстояние, .
Так как силы и малы по сравнению с силой , то ими можно пренебречь. Тогда:
По ГОСТ 10947-64 выбираем цепь ПР-50,8-16000, [1. с.211] умеющую принятый шаг p = 50,8 и разрушающую нагрузку .
8. Проверяем давление в шарнирах цепи.
где - окружное усилие. , А – проекция опорной поверхности шарнира цепи на диаметральную плоскость, мм 2
.
Для приводных роликовых цепей , где d – диаметр валика цепи. B – длина втулки шарнира цепи.
Допускаемое давление , где - допускаемое давление в шарнирах цепи, полученное при испытании типовых передач в средних условиях эксплуатации, принимают в зависимости от частоты вращения и шага цепи.
- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации и типовых условий испытаний цепей.
Где - Коэффициент динамической нагрузки, при равномерной спокойной нагрузке .
- коэффициент межосевого расстояния.
- коэффициент наклона передачи к горизонту.
- коэффициент регулировки передачи. Предполагая, что регулировка передачи производиться не будет
Тогда , находится в рекомендуемых пределах.
Так как , оставляем цепь ПР-50,8-16000.
9. Определяем межосевое расстояние передачи.
Межосевое расстояние выбираем в пределах .
10. Длина цепи, выраженная в числах звеньев цепи.
11. Для обеспечения долговечности цепи должно соблюдаться условие:
Где - число ударов цепи в секунду, - допускаемое число ударов в секунду, выбирается [2. c.255] в зависимости от шага цепи. У нас:
- условие долговечности соблюдается.
12. Оценим возможность резонансных колебаний цепи:
Где - частота вращения тихоходного вала редуктора, - масса 1м. длины цепи.
Следовательно, резонансные колебания будут отсутствовать.
14. Определяем нагрузку на валы передачи.
С достаточной степенью точности можно полагать, что нагрузка на вал направлена по линии центров передач и составляет , при .
15. Диаметры делительных окружностей звездочек
Звездочку на приводном валу ( ) конического редуктора крепим шпонкой со скругленными концами: . Глубина паза на валу
Муфта упругая, передаваемый момент , режим работы нереверсивный, равномерный, спокойный. Поломка муфты приводит к аварии машины без человеческих жертв.
Где - номинальный момент на муфте.
, где - коэффициент безопасности. - учитывает характер нагрузки.
При условии того, что поломка муфты приводит к аварии машины без человеческих жертв .
При спокойной равномерной нагрузке .
По ГОСТ 20884-93 примем упругую муфту с торообразной неразрезной оболочкой со следующими параметрами:
2. Определим силу, действующую со стороны муфты на вал.
3. Проверяем возможность посадки муфты на вал редуктора.
где с достаточной точностью можно пренебречь величиной , и тогда
С учетом ослабления вала шпоночной канавкой:
, что меньше посадочного диаметра муфты , следовательно, данная муфта проходит по посадочному диаметру вала и в дальнейшем диаметр вала под муфту принимается
Муфта на быстроходном валу редуктора крепится шпонкой со скругленными концами:. Глубина паза на валу
Проектный расчет быстроходного вала.

1. Ориентировочно назначаем длины участков вала:
Согласно расчетной схеме определяем реакции опор в горизонтальной
плоскости из условия равновесия:
Знак минус означает, что реакция в опоре «В» направлена в противоположную сторону.
Условие равновесия проекций на ось «X»:
2. Реакции опор в вертикальной плоскости:

Знак «минус» говорит о том, что реакция направлена в противоположную сторону.
Условие равновесия проекций на ось «Y»:
3. Радиальная нагрузка на опору «А»:

4. Изгибающие моменты в характерных сечениях вала:

- в горизонтальной плоскости для среднего сечения шестерни:
Следовательно, моменты найдены правильно.
5. Определяем диаметры вала по зависимости:
- эквивалентный момент; - суммарный изгибающий момент; - крутящий момент.
где - изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно.
Для обеспечения достаточной жесткости вала рекомендуется принимать в зависимости от материала и диаметра. Принимаем
6. Определяем расчетный диаметр вала под шестерней.
Учитывая ослабление вала шпоночной канавкой, следует увеличить его диаметр на 10%:
Округляем полученный диаметр вала согласно ГОСТ 6636-69.
Проверяем возможность применения насадной шестерни:
Шестерня делается насадной при условии . У нас , , следовательно, . Условие соблюдается, значит, шестерню можно сделать насадной.
7. Расчетный диаметр вала под подшипником «В»:

с учетом ослабления вала шпоночной канавкой
8. Расчетный диаметр вала под подшипником «А»:

Тогда имеем следующие диаметры вала:
Проектный расчет тихоходного вала редуктора

Назначаем длины участков тихоходного вала:
Длина ступичной части вала при ширине вала Принимаем .
Реакции опор в горизонтальной плоскости

, следовательно, реакции опор определены верно.
2. Реакции опор в вертикальной плоскости.

Следовательно, реакции опор в вертикальной плоскости определены верно.
3. Определим изгибающие моменты характерных сечений вала колеса:

- Под подшипником «С» в горизонтальной и вертикальной плоскости:
- под колесом в вертикальной и горизонтальной плоскости
Проверка в горизонтальной плоскости:
Следовательно, изгибающие моменты определены правильно.
4. Определим диаметры в характерных сечений вала:

Расчетный диаметр под подшипником «С»
Такой же диаметр принимаем и под подшипником «D»
Определим расчетный диаметр вала под колесом:
Диаметр вала под шкивом цепной передачи:
Диаметр вала под шкивом цепной передачи:
Диаметр вала вод подшипниками «С» и «D» ,
Расчет валов на выносливость [4 c.274].

- площадь сечения вала с пазом для призматической шпонки
- моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение. Сечение с пазом для призматической шпонки.
Для опасных сечений вала определяем коэффициент запаса сопротивления усталости при совместном действии кручения и изгиба:
где - коэффициент запаса сопротивления усталости по нормальным напряжениям.
следовательно, пластическая деформация будет отсутствовать.
- площадь сечения вала с пазом для призматической шпонки
- моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение. Сечение с пазом для призматической шпонки.
Для опасных сечений вала определяем коэффициент запаса сопротивления усталости при совместном действии кручения и изгиба:
где - коэффициент запаса сопротивления усталости по нормальным напряжениям.
> 2 – следовательно, пластическая деформация будет отсутствовать.
Частота вращения быстроходного вала
Режим работы – спокойная равномерная нагрузка
Значение реакции от силы прибавляется к результирующей реакции в опоре «А»:
Радиальная нагрузка от муфты в опоре «А»:
Радиальная нагрузка от муфты в опоре «В»:
1. 1. Назначаем роликовые радиально-упорные подшипники с коническими роликами (наиболее распространенный вид подшипников для конических передач), ГОСТ 333-79, так как на них действуют радиальные и осевые нагрузки.
Следовательно, [2 c.266] назначаем подшипник «А» - роликоподшипник, с установкой в растяжку.
Назначаем подшипник «В» - роликоподшипник, с установкой в растяжку.
2. Назначаем типоразмер подшипников.
Исходя из этого, назначаем подшипники тяжелой серии диаметров: типоразмер 1027309A
[4. с.505], имеющий , , коэффициент осевой нагрузки , , динамическую грузоподъемность , статическую грузоподъемность ,
3. Определяем осевые составляющие нагрузок.
4. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку
- продолжительность работы подшипника при действии нагрузки от .
- требуемый срок службы подшипника.
Так как в редукторах не производится смена подшипников, то срок службы подшипника равен сроку службы редуктора .
Где: - кинематический коэффициент, учитывающий снижение долговечности при неподвижном внутреннем кольце подшипника.
У нас - при подвижном внутреннем кольце подшипника.
При равномерной нагрузке коэффициент безопасности .
- радиальная и осевая нагрузки, действующие на подшипник при номинальной нагрузке .
- коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, назначаемые для конических роликоподшипников по ГОСТ 18855-82 в зависимости от отношения .
Так как подшипник «В» более нагружен, то все дальнейшие расчеты ведем для него.
5. Расчетная долговечность назначенного подшипника 1027309A в опоре «В»:
Для роликовых подшипников при обычных условиях эксплуатации
Следовательно для быстроходного вала оставим два подшипника 1027309А тяжелой серии.
1. Назначаем роликовые радиально-упорные подшипники с коническими роликами (наиболее распространенный вид подшипников для конических передач), ГОСТ 333-79, так как на них действуют радиальные и осевые нагрузки.
Следовательно, [2 c.266] назначаем подшипник «С» - роликоподшипник, с установкой враспор.
Назначаем подшипник «В» - роликоподшипник, с установкой враспор.
2. Назначаем типоразмер подшипников.
Исходя из этого, назначаем подшипники легкой серии диаметров: типоразмер 72310А
[4. с.504], имеющий , , коэффициент осевой нагрузки , , динамическую грузоподъемность , статическую грузоподъемность
3. Определяем осевые составляющие нагрузок.
4. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку
- продолжительность работы подшипника при действии нагрузки от .
- требуемый срок службы подшипника.
Так как в редукторах не производится смена подшипников, то срок службы подшипника равен сроку службы редуктора .
Где: - кинематический коэффициент, учитывающий снижение долговечности при неподвижном внутреннем кольце подшипника.
У нас - при подвижном внутреннем кольце подшипника.
При наличии цепной передачи, нагрузка не будет равномерной, следовательно .
- радиальная и осевая нагрузки, действующие на подшипник при номинальной нагрузке .
- коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, назначаемые для конических роликоподшипников по ГОСТ 18855-82 в зависимости от отношения .
Так как подшипник «D» более нагружен, то все дальнейшие расчеты ведем для него.
5. Расчетная долговечность назначенного подшипника 1027308А в опоре «В»:
Для роликовых подшипников при обычных условиях эксплуатации
Следовательно, для тихоходного вала оставим два подшипника 7210А легкой серии.

Название: Расчет конического редуктора
Раздел: Промышленность, производство
Тип: дипломная работа
Добавлен 18:20:57 02 января 2010 Похожие работы
Просмотров: 302
Комментариев: 15
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Дипломная работа: Расчет конического редуктора
Реферат На Тему Учет Расчетов С Бюджетом
Реферат по теме Ум
Кухня Народов Мира Реферат
Курсовая работа по теме Инновации в малом гостиничном бизнесе
Сочинение На Тему Старуха Изергиль Горького
Курсовая работа по теме Понятие аудиторского финансового контроля, его задачи
План Эссе По Английскому 9 Класс
Реферат: Маршал Жуков
Дипломная Работа На Тему Использование Геральдики В Патриотическом Воспитании Старших Дошкольников
Отчет по практике по теме Характеристика и техническое обслуживание устройства контроля схода и волочения деталей подвижного состава
Реферат по теме Литературные переводы произведений Байрона
Аспекты Итогового Сочинения
Реферат: Формування політичних партій в 18 ст.
Курсовая работа по теме Планирование себестоимости продукции на ОАО 'АОМЗ'
Реферат по теме История архитектуры
Сочинение Образ Болконского
Реферат Системы Отопления И Вентиляции
Дипломная работа по теме Финансовый менеджмент в холдинге
Реферат: Діалог Україна-Європейський Союз минуле сучасне майбутнє
Курсовая работа: Гражданское государство и правовое общество. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Страхование как вид финансовой деятельности
Реферат: Основные этапы развития ландшафтов территории города Ярославля как физико-географического района Верхневолжья
Реферат: Конституционное право в Великобритании