Редуктор одноступенчатый цилиндрический

Предложенная курсовая работа будет интересена не только студентам, но и преподавателям, т.к. содержит полный комплект вариативных заданий для группы, бланк задания, форму отзыва, и непосредственно сам образец выполненной курсовой работы с чертежом и спецификацией.

Содержание

Введение 5
1 Задание 6
1.1 Исходные данные 6
1.2 Цель работы 6
1.3 Кинематическая схема 7
2 Подбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода 8
2.1 Подбор электродвигателя 8
2.2 Кинематический расчет привода 10
2.3 Силовой расчет привода 11
3 Расчет зубчатой передачи 12
3.1 Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений 12
3.2 Исходные данные для расчета зубчатой передачи 13
3.3 Коэффициент распределения нагрузки 13
3.4 Межосевое расстояние 14
3.5 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба 15
3.6 Расчет основных геометрических параметров шестерни и колеса 17
3.7 Окружная скорость колес и степень точности передачи 18
3.8 Силы, действующие в зацеплении 18
4 Предварительный расчет валов 20
4.1 Крутящие моменты 20
4.2 Ведущий вал 20
4.3 Ведомый вал 22
5 Конструктивные размеры
24
5.1 1 Конструктивные размеры шестерни и колеса 24
5.2 Конструктивные размеры корпуса редуктора 25
6 Эскизная компоновка редуктора 27
6.1 Приближенный этап компоновки 27
6.2 Проверка построений 28
7 Подбор и расчет подшипников качения 30
7.1 Ведущий вал 30
7.2 Ведомый вал 35
8 Подбор и расчет шпоночных соединений 41
8.1 Ведущий вал 41
8.2 Ведомый вал 43
9 Уточненный расчет ведомого вала 46
10 Краткое описание редуктора 51
10.1 Основные параметры редуктора 51
10.2 Выбор сорта масла 52
Приложение А 54
Литература 55








1.Задание

1.1 Исходные данные

Вариант № 1
Кинематическая схема № 3
Мощность на выходном валу привода Р3 = 7,2 кВт.
Частота вращения выходного вала привода n3 = 102 мин –1.
Синхронная частота вращения электродвигателя nэд = 1000 мин –1 .
Долговечность привода h = 9000.
Характер работы машины к = 1,25.

1.2 Цель работы

Рассчитать и спроектировать одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор общего назначения.
Редуктор предназначен для длительной эксплуатации и мелкосерийного производства. Нагрузка нереверсивная, близкая к постоянной.
Расположение шестерни относительно опор в редукторе – симметричное.
Опорами служат подшипники качения.












1.3 Кинематическая схема









1 – электродвигатель; 2 – внешняя открытая передача (ременная, цепная, зубчатая); 3 – редуктор одноступенчатый цилиндрический косозубый; 4 – соединительная муфта
Рисунок 1.1 Кинематическая схема привода:






2 Подбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода

2.1 Подбор электродвигателя

Коэффициент полезного действия привода
Общий КПД привода  общ определяется с учетом потерь во всех элементах привода. При определении значений КПД элементов привода могут быть использованы данные, приведенные в табл.1.
Таблица 2.1
Элемент привода Рекомендуемые значения КПД
Закрытый, работающий при постоянной смазке Открытый
Передачи:
Зубчатая цилиндрич.
Зубчатая коническая
Червячная однозах.
Червячная двухзах.
Плоскоременная
Клиноременная
Цепная
0,97…0,99
0,95…0,98
0,70…0,75
0,75…0,82
-
-
-
0,95…0,97
0,94…0,96
0,55…0,65
0,95…0,75
0,95…0,97
0,97…0,98
0,94…0,97
Пара подшипников качения
Соединительная муфта 0,99
-
0,99

 общ =  ззп   оп   nп   м = = 0,904
(2.1)
где  ззп = 0,98 – КПД закрытой зубчатой передачи;
 оп = 0,96 – КПД открытой передачи, (для данного привода открытой передачей является зубчатая прямозубая);
 п = 0,99 – КПД одной пары подшипников качения;
n = 3 – число пар подшипников;
 м = 0,99 – КПД соединительной муфты.

Требуемая мощность Ртр , кВт,
Ртр ,

(2.2)
где Р3 – мощность на выходном валу привода, кВт.
Из исходных данных Р3 = 7,2 кВт.
По формуле (2.2) вычисляем требуемую мощность электродвигателя.
Ртр = 7,96 кВт.
По требуемой мощности Ртр = 7,96 кВт для заданной синхронной частоты вращения выбираем по таблице 2.2 электродвигатель типа 4А160S6, имеющий мощность РЭД = 11 кВт и частоту вращения n ном =
970 мин –1, диаметр вала двигателя dдв = 42 мм.

Таблица 2.2 – Электродвигатели серии 4А (выборка из ГОСТ 19523-81)
Тип P, квт n ном, мин-1 dдв , мм
n синх = 3000 / 1500 / 1000 / 750 мин-1
4А80А2
4А80В4
4А90L6
4A100L8
1,5 2875
1415
935
700 22
22
24
28
4A80B2
4A90L4
4A100L6
4A112MA8
2,2 2870
1425
950
705 22
24
28
32
4A90L2
4A100S4
4A112MA6
4A112MB8
3,0 2870
1435
955
705 24
28
32
32
4A100S2
4A100L4
4A112MB6
4A132S8
4,0 2900
1430
950
720 28
28
32
38
4A100L2
4A112M4
4A132S6
4A132M8
5,5 2900
1455
965
720 28
32
38
38
4A112M2
4A132S4
4A132M6
4A160S8
7,5 2925
1455
970
730 32
38
38
38
4A132M2
4A132M4
4A160S6
4A160M8
11,0 2930
1460
970
730 38
38
42
42
Номинальная частота вращения nном меньше nсинх вследствие явления проскальзывания ротора электродвигателя относительно вращающегося магнитного поля, создаваемого статорной обмоткой. Эта разница выражается величиной проскальзывания s, вследствие чего:
n ном = n синх ,

(2.3)
где n синх – синхронная частота вращения электродвигателя, мин –1;
S – величина проскальзывания, %.
Определяем предварительное значение общего передаточного числа привода.
= 9,51 .

(2.4)
В нашем случае привод имеет две ступени
u общ = u р u оп = u1 u2 . (2.5)
Передаточное число редуктора u ред примем по стандартному ряду:
1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60; 1,80; 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00; 5,60; 6,30; 7,10; 8,00; 9,00; 10,00; 11,2; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 22,4; 25,0; 28,0; 31,5; 40,0; 50,0; 56,0; 63,0; 71,0; 80,0; 90,0; 100,0.
u р = 3,55 .
Вычисляем передаточное число открытой передачи
=2,68 .

(2.6)

2.2 Кинематический и силовой расчет привода

Определение частот вращения каждого вала привода n, мин-1 .
= 970 мин-1 – частота вращения ведущего вала редуктора.
= = 273,24 мин-1 – частота вращения ведомого вала редуктора.
= = 101,95 мин-1 – частота вращения ведомого вала открытой зубчатой передачи.
Определение угловых скоростей каждого вала привода, с-1 .
= 101,53 с-1 – угловая скорость ведущего вала редуктора.
..................................................................................................................
...................................................................................................................
..................................................................................................................
Литература

1. Чернавский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. / – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 414 с.; ил.– (Среднее профессиональное образование).
2. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. высш. учеб, заведений / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – 12-е изд., стер. – М.: Издательский центр Академия, 2009.-496 с.
3. Дунаев, П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие /П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов/ – 4-е изд., исправл. – М.: Машиностроение, 2003, – 536 с.
4. Куклин, Н.Г. Детали машин: Учебник/ Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина, В.К. Житков. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2005. – 396 с.; ил.
5. Цехнович, Л. И. Атлас конструкций редукторов: Учебное пособие для вузов / Л. И. Цехнович, И. П. Петриченко. – Киев: Вища школа, 1979. – 128 с.