Расчет коническо-цилиндрического редуктора

Расчет коническо-цилиндрического редуктора

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 сˉ⊃1;.

1. Электродвигатель
2. Плоскоременная передача
3. Муфта
4. Коническо-цилиндрический редуктор
5. 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)

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
1.4 Угол наклона и суммарное число зубьев
Min угол наклона зубьев
Cуммарное число зубьев

Истинное значение угла
1.5 Число зубьев шестерни

число зубьев колеса внешнего зацепления

1.6 Фактическое передаточное число

отклонение Δ от заданного
Δ.
Δ.
1.7 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

1.9 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

1.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение косозубых и шевронных колес

2 Расчеты конических зубчатых передач
2.1 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

2.2 Углы делительных конусов, конусное расстояние и ширина колес
Углы делительных конусов колеса и шестерни

Определяем внешнее конусное расстояние

Ширина колес мм
2.3 Модуль передачи
Коэффициент интеграции нагрузки

– для прямозубых колес
внешний окружной модуль передачи

2.4 Число зубьев колеса и шестерни

2.5 Фактическое передаточное число

отклонение Δ от заданного
Δ,
Δ.
2.6 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

2.7 Пригодность заготовок колес
для конической шестерни и колеса вычисляют размеры заготовок

2.8 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

2.9 Проверка зубьев колес по направлениям изгиба
и коэффициенты формы зуба шестерни и колеса
управление устойчивость двигатель самолет

напряжение изгиба в зубьях колеса

напряжение изгиба в зубьях шестерни

2.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

3. Расчет цепной передачи
3.1 определить шаг цепи

число зубьев ведущей звездочки —

допускаемое давление в шарнирах цепи

число рядов цепи для однородных цепей
3.2 Определить число зубьев ведомой звездочки

3.3 Определить фактическое передаточное число и отклонение Δ

отклонение Δ от заданного
Δ
3.4 Определяем оптимальное межосевое расстояние
750мм
межосевое расстояние в шагах

3.5 Определяем число звеньев цепи

3.6 Уточнить межосевое расстояния в шагах

3.7 Определяем фактическое межосевое расстояние

мм

3.8 Определяем длину цепи

3.9 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
3.10 Определяем фактическую скорость цепи

3.11 Определяем окружную силу

3.12 Проверить давление в шарнирах цепи

3.13 Проверить прочность цепи

4. Разработка чертежа общего вида редуктора
4.1 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

4.2 Предварительный выбор подшипников

Передача
Вал
Тип подшипника
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.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М. Высшая школа, 2003.