Расчет коническо-цилиндрического редуктора
Таганрогский
технологический институт южного федерального университета
Естественно
научный гуманитарный факультет
Кафедра
механики
Пояснительная
записка
к курсовому
проекту по курсу детали машин и основы конструирования
Выполнил: ст. гр. Н-28
Кузнецов А.Ю.
Проверил:
Дроздов Ю.А.
Таганрог 2011
Содержание:
Техническое задание
Введение
Основная часть
Заключение
Список источников
Техническое задание
Рассчитать редуктор по схеме (рис.1) со следующими данными:
– мощность N=20
кВт;
– угловая скорость вращения: ω=2,82 сˉ¹.
. Электродвигатель
. Плоскоременная передача
. Муфта
. Коническо-цилиндрический редуктор
. Рама
Рис.1. Схема редуктора
Введение
Детали машин - научная дисциплина, включающая теорию, расчет и
конструктивные расчеты общего назначения. В ней изучаются кинематические
расчеты, основы расчета на прочность и жесткость, методы конструирования.
Системы управления в условиях больших скоростей и высот полета самолета
поставили конструктора перед задачей по обеспечению их надежной работы.
Основными критериями качества механизма и машин является надежность -
комплексное свойство, которое может включать безотказность, долговечность,
сохраняемость.
Установлено, что при современном уровне техники 85% машин выходят из
строя в результате изнашивания - процесс постепенного изменения размеров детали
в результате трения, и только 10-15% по другим причинам. Обеспечение
износостойкости изделий регламентировано системой ГОСТов, в частности и
определением относящиеся к трению, изнашиванию и смазке - ГОСТ 23002-78.
Системы управления авиационной техники выполняют сложные задачи, для
правильного решения которых требуются необходимая мощность для применения
органов управления статической и динамической устойчивости.
Весь комплекс систем Л.А. состоит из большого количества различных
агрегатов и узлов, точное и правильное изготовление которых и определяет
надежность и точность эксплуатации Л.А.
1 Выбор двигателя
Номинальная мощность двигателя .
Номинальная частота вращения
Определение передаточного числа привода и его ступеней
где U - передаточное число привода;
- частота вращения рабочей машины. Определяем её по формуле
Отсюда
- передаточное число зубчатой-цилиндрической передачи;
передаточное число конической-зубчатой передачи.
- передаточное число цепной передачи.
Выбор материала зубчатых передач и определение допустимых напряжений
Зубчатое колесо сталь 40ХН
Твердость сердцевины - 269-302
поверхности - 269-302
Выбираем предельные значения размеров заготовки шестерни и колеса:
заготовка шестерни
заготовка колеса
Расчеты цилиндрических зубчатых передач редуктора
Коэффициент межосевого расстояния - =49.5
Коэффициент ширины - =0,315
Коэффициент ширины - =0,5+1)= 0,7875
Коэффициент конструкции =1+2 2,0
=1+2 1,394
Межосевое расстояние :
+1)
.2 Предварительные основные размеры колеса делительный диаметр
- ширина венца колеса:
1.3 Модуль передачи
определяем модуль зацепления m:
- вспомогательный коэффициент для косозубых передач
округляем полученное значение до стандартного:
.4 Угол наклона и суммарное число зубьев
Min
угол наклона зубьев
Cуммарное
число зубьев:
Истинное значение угла
.5 Число зубьев шестерни
число зубьев колеса внешнего зацепления:
.6 Фактическое передаточное число:
отклонение Δ от заданного :
Δ.
Δ.
.7 Размеры колес:
делительный диаметр шестерни:
внутреннего зацепления:
диаметр окружности вершин и впадин зубьев шестерни:
колесо внешнего зацепления:
1.8 Силы в зацеплении
- окружная сила в зацеплении:
- радиальная сила в зацеплении:
- осевая сила в зацеплении:
.9 Проверка звеньев колес по напряжениям
Степень точности передач принимают в зависимости от окружной скорости
колес
- окружная скорость:
Коэффициент вычисляют по формуле
Коэффициент ширины:
При твердости зубьев колеса НВ > 350 коэффициент:
Значение коэффициента принимают для косозубых колес при твердости зубьев ≤
350НВ - 1,2 Коэффициент формы зуба принимают по таб.:
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение косозубых и шевронных колес
Расчеты конических зубчатых передач
.1 диаметр внешней делительной окружности колеса
- коэффициент вида конических колес, для прямозубых колес.
=1,0 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по
ширине венца
S=2 -
индекс схемы
.2 Углы делительных конусов, конусное расстояние и ширина колес
Углы делительных конусов колеса и шестерни :
Определяем внешнее конусное расстояние :
Ширина колес: мм
.3 Модуль передачи
- для прямозубых колес
внешний окружной модуль передачи :
.4 Число зубьев колеса и шестерни
.5 Фактическое передаточное число
отклонение Δ от заданного :
Δ,
Δ.
.6 Окончательные размеры колес
углы делительных конусов шестерни и колеса
делительные диаметры колес для прямозубых:
шестерни:
колеса:
коэффициенты смещения:
внешние диаметры колес для прямозубых:
шестерни:
колеса:
.7 Пригодность заготовок колес
для конической шестерни и колеса вычисляют размеры заготовок
.8 Силы в зацеплении
окружная сила на среднем диаметре колеса
осевая сила на шестерне прямозубой
радиальная сила на шестерне
осевая сила на колесе
радиальная сила на колесе
и определяем для
.9 Проверка зубьев колес по направлениям изгиба
и коэффициенты формы зуба шестерни и колеса
авиационный техника редуктор колесо
напряжение изгиба в зубьях колеса
напряжение изгиба в зубьях шестерни
.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
3. Расчет цепной передачи
.1 определить шаг цепи
число зубьев ведущей звездочки -
допускаемое давление в шарнирах цепи
число рядов цепи для однородных цепей
.2 Определить число зубьев ведомой звездочки
.3 Определить фактическое передаточное число и отклонение Δ
отклонение Δ от заданного :
Δ
.4 Определяем оптимальное межосевое расстояние
межосевое расстояние в шагах
.5 Определяем число звеньев цепи
.6 Уточнить межосевое расстояния в шагах
.7 Определяем фактическое межосевое расстояние
мм
3.8 Определяем длину цепи
.9 Определяем диаметры звездочек
диаметр делительной окружности
ведущей звездочки =178мм
ведомой звездочки =500мм
диаметр окружности выступов
ведущей звездочки
ведомой звездочки
диаметр окружности впадин
ведущей звездочки
ведомой звездочки
.10 Определяем фактическую скорость цепи
3.11 Определяем окружную силу
.12 Проверить давление в шарнирах цепи
3.13 Проверить прочность цепи
4. Разработка чертежа общего вида редуктора
.1 Определение размеров ступеней валов редуктора, мм
Ступень вала и ее размеры d; ℓ
|
Вал-шестерня коническая
|
Вал-шестерня цилиндрическая
|
Вал колеса
|
1-ая под элемент открытой
передачи
|
|
крутящий
момент допускаемое напряжение на кручение
|
|
|
под шкив
|
2-ая под уплотнение крышки
с отверстием и подшипник
|
|
высота
буртика
|
|
|
|
|
|
3-я под шестерню, колеса
|
|
|
|
|
4-ая под подшипник
|
|
|
|
|
|
|
для шариковых радиальных подшипников (однорядных)
|
5-ая упорная или под резьбу
|
|
|
|
f=2
|
|
|
|
|
|
.2 Предварительный выбор подшипников
Передача
|
Вал
|
Серия
|
Угол контакта
|
Схема установки
|
Цилиндрическая прямозубая
|
Б
|
Радиальные шариковые
однорядные
|
Легкая
|
-
|
с одной фиксирующей опорой
|
|
Т
|
|
|
|
|
Коническая прямозубая
|
Б
|
Радиальные шариковые
однорядные
|
Легкая
|
|
с одной фиксирующей опорой
|
|
Т
|
|
|
|
|
Заключение
В ходе курсовой работы был рассчитан и спроектирован
коническо-цилиндрический редуктор. По окончании проекта были получены навыки
расчета конической и цилиндрической передач, расчет диаметров шестерни, валов,
подбор подшипников, выбор манжет. Данная дисциплина дает необходимые знания и
навыки конструктору по расчету и проектированию редуктора.
Список источников
1. Курсовое
проектирование деталей машин, А.Е. Шейнблит, 2002г.
2. Детали
машин. Атлас конструкций. Под ред. Решетова Д.Н. М.: Машиностроение, 1992г.
. Дунаев
П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа,
2003.