Выбор конструкции зубчатых колес.

Курсовой проект: Расчет одноступенчетого цилиндрического редуктора.

Вариант 20.

1.Задание:

m=2

Zc=125

=125

U=2.8

Определение параметров зубчатой пары.

Параметр ведущего колеса.

Число зубьев Z₁ принимаем 33.

d₁-диаметр делительной окружности

d₁=m*Z₁=2*33=66мм

d_a1-диаметр окружности выступов

d_a1=m*(Z₁+2)=2*(33+2)=70мм

d_f1-диаметр окружности впадин

d_f1=m*(Z₁-2.5)=2*(33-2.5)=61мм

d_b1-диаметр основной окружности

d_b1=d₁*cosα, α-угол зацепления 20^º cos20º=0.936

d_b1=d₁*cosα=66*0,936=61,8мм

Зубчатое колесо.

Z₂=Z_сум-Z₁=125-33=92

Уточняем передаточное число

U=100%, U_рас=2.79-x,

Расчетное передаточное число отличается от заданного на 0,4%, ГОСТ 2,5%

D₂-диаметр делительной окружности

D₂=m*Z₂=2*92=184мм

d_a2-диаметр окружности выступов

d_a2=m*(Z₂+2)=2*(92+2)=188мм

d_f2-диаметр окружности впадин

d_f2=m*(Z₂-2.5)=2*(92-2.5)=179мм

d_b1-диаметр основной окружности

d_b2=d₂*cosα, α-угол зацепления 20^º cos20º=0.936

d_b2=d₂*cosα=184*0,936=172,2мм

Определяем шаг зацепления.

P=П*m=3.14*2=6.28

Определяем ширину зубчатых колес.

b=ψ*m, 10 <ψ<15

30≤ b₂ ≤50, b₂=15*2=30

b₁=b₂+5, b₁=30+5=35

Определяем ширину основания зуба.

S-ширина зуба

Подбор элекродвигателя.

Сначала подбираем материалы из которых будут изготовлены зубчатые колеса.

№п/п	Марка стали	Ø окр. da(мм)	Ø загот. (мм)	σb н/мм2	σт н/мм2	Тверд. НВ мПа	Термообраотка
Шестерня			60-90	736-835		207-236	Улучшение
Колесо			100-300			140-187	Нормализация

 

НВ_min.ш-НВ_max.к=207-187=20 (20-25)

Определяем допустимое напряжение на изгиб.

[σ]_из=0,8σ_т

σ_из.1=0,8*441=352,8

σ_из.2=0,8*255=204

3.2 Изгибающий момент М_из

М_из=σ_из*W

мм³

мм³

М_из1= σ_из.1*W₁=352.8*57.5=20286Нмм

М_из.2= σ_из.2*W₂=204*49.3=10057.2Нмм

Определяем окружное усилие.

h=2.25n

Крутящий момент.

М_кр.1=P_о*r₁=2234.93*33=73751.7Нм

М_кр.2=P_о*r₂=2234.93*92=205610.8Нм

Проверяем передаточное число

Определяем мощность на ведущем валу.

N=М_кр.1*Ⱳ₁

–n-об/мин элекродвигателя

=750об/мин

=1000об/мин

=1500об/мин

N’=73751.7*78.5=5.8кВт

N’’=73751.7*104.7=7.7кВт

N’’’=73751.7*157=11.6кВт

N’=5.8→6.0

Выбираем элекродвигатель серии МАФ82-62 с нормальной изоляцией, форма исполнения Щ2, мощностью 6,0кВт при числе оборотов 750об/мин. Мощность подобранного электродвигателя отличается от расчитанной на 3%.

Расчет валов.

Предварительный расчет валов ведется по допустимому напряжению на кручение.

_кр

W_р=0,2d³(мм³); d=

[τ]_кр=15÷25Н/мм²

d₁ – ведущего

d₂ – ведомого мм

Расчитанные диаметры валов увеличиваем на 5-10%, под шпоночную канавку.

d₁=26.42+2.642=29.062≈30

d₂=37.18+3.718=40.898≈42

Принимаем по ГОСТ d₁=30; d₂=42

d’₁=30; d’₂=45 – диаметры валов под подшипник, обязательно кратные «5»

5 Подбор подшипников определяется по номинальной долговечности α=3.

n- обороты вращения вала.

n₁=750; n₂ = =

Р_э-эквивалентная нагрузка

Р_э=(XVF_r+YF_о)K_tK_σ=(1*1*1193.87+0)*1*1=1193.87

K_т=1; т.к. рабочая температура подшипника до100ºC

K_σ=1.0-1.2-условия работы редуктора спокойные без толчков.

Предварительно назначаем на ведущем валу подшипник №106

C=10.19

час

10000≤L_н≤36000

Подшипник №106 устанавливаем на ведущем валу.

Предварительно назначаем на ведомом валу пошипник №109

C=16.17

час>36000

Берем подшипник №709

C=10

час

Подшипник №709 устанавливаем на ведомом валу.

Записываем характеристики подшипников в таблицу

d	D	B	d2	D2	dш	C	№ подшипника
			38,2	46,8	7,14	10,19
					6,35

Определяем расстояние от оси симетрии редуктора до расположения оси симетрии подшипника.

∆_max=0.03* +1=0.03*125+1=4.75

Принимаем ∆_max=8мм

Y_max=8÷12

Расчет шпоночного соединения.

Ведущий вал d″1=d′1+(3÷5)мм=30+4=34мм b h l 10 8 32 l 1=b1-5мм=35-5=30мм Принимаем по ГОСТ l 1=32мм Проверяем шпонку из условия На смятие. l р= l-b шп=32-10=22     На срез. Длина ступици. l ст1= l 1+5=37

Ведомый вал d″2=d′2+(3÷5)мм=45+3=48мм b h l 14 9 28 l 2=b2-5мм=30-5=25 Принимаем по ГОСТ l 2=25 прочности [σ]см=100÷120Н/мм2 l р= l-b шп=25-14=9 l 2= +bшп=19+14=33 Принимаем по ГОСТ l2 =36     l ст2= l 2+5=41

Выбор конструкции зубчатых колес.

dст1=1.6*d1″=16*34=54.4мм Длина ступици. l cт1=37 Do1=df1-2δ δ=(2.5÷4)*m=(2.5÷4)*2=5÷8 Принимаем δ=8мм Do1=df1-2δ=61-16=45 Расстояние между серединой Dотв1=0,5(Dо1+dст1)=0,5*(45+54,4) =49,7 dотв1=0.25(Dо1-dст1)=0.25(45-54.4) =-2.35 Отверстия не сверлим, шестерня изготавливается вместе с валом.

dст2=1.6*d″2=1.6*48=76.8мм   l ст2=41 Do2=df2-2δ     Do2=df2-2δ=179-2*8=163 отверстий Dотв2=0,5(Dо2+dст2)=0,5(163+76,8) =119,9 dотв2=0.25(Dо2-dст2)=0.25(163-76.8) =21.55 Отверстия сверлим С2=0,2*b2=0.2+30=6