Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова
КАФЕДРА
ОСНОВ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
КУРСОВАЯ РАБОТА на тему:
«Проектирование механической зубчатой передачи»
Задание:
Номер варианта:
Мощность:_______ кВт
Частота вращения двигателя: ______ об/мин.
Передаточное отношение редуктора: i = ______
Выполнил:
курсант III курса СМФ, группа Μ -______________,__________
Проверил:
Доцент кафедры Севастеев Д.И. ____________
Санкт - Петербург 2017___.
Приложение 1
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу "Проектирование зубчатой передачи"
Рассчитать двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор согласно следующим исходным данным, приведенным в таблице.
| Номер варианта | Мощность потребителя Np, кВт | Частота вращения быстроходного вала nб, об/мин | Передаточное отношение редуктора i |
| Последняя цифра номера группы умножить на номер варианта поделить на 4 Пример: гр. М-352, номер вар.- 13 Np = 2xl3/4 = = 6,5 кВт | Последняя циф- ра номера груп- пы х 7 + номер варианта Пример: гр. М-352, номер вар.- 13 i=2x7+13=27 | ||
Приложение 2
Расчетные таблицы
Таблица 1
Межосевые расстояния быстроходной и тихоходной ступеней двухступенчатых трехосных (Аб+ Αт)циилиндрических зубчатых редукторов
| N п/п | Аб+ Αт | N п/п | Аб+ Αт |
| 1. | 100+ 160 | 12. | 500+ 800 |
| 2. | 125+ 200 | 13. | 560+ 900 |
| 3. | 140+ 225 | 14. | 630+ 1000 |
| 4. | 160+ 250 | 15. | 800 + 1250 |
| 5. | 200+ 315 | 16. | 900 + 1400 |
| 6. | 225+ 355 | 17. | 1000+ 1600 |
| 7. | 250 + 400 | 18. | 1120+ 1800 |
| 8. | 280+ 450 | 19. | 1250 + 2000 |
| 9. | 315+ 500 | 20. | 1400+2240 |
| 10. | 400+ 630 | 21. | 1600 + 2500 |
| 11. | 450+ 710 |
Коэффициенты ширины колесψba= 0,1; 0,125;0,16.
Таблица 2
| Тип электродвигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Nпуск Nном | Nmax Nном | |
| А2-61-2 А2-62-2 А2-71-2 А2-72-2 А2-81-2 А2-82-2 А2-91-2 А2-92-2 А2-61-4 А2-62-4 А2-71-4 А2-72-4 А2-81-4 А2-82-4 А2-91-4 А2-92-4 А2-61-6 А2-62-6 А2-71-6 А2-72-6 А2-81-6 А2-82-6 А2-91-6 А2-92-6 | 1,2 | 2,2 | |||
| 1,1 | |||||
| 1,0 | |||||
| 1,3 | 2,0 | ||||
| 1,2 | |||||
| 1,1 | |||||
| 1,2 | 1,8 | ||||
| 1,1 | |||||
Продолжение табл. 3
| Тип электродвигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Nпуск Nном | Nmax Nном | |
| А2-61-8 А2-62-8 А2-71-8 А2-72-8 А2-81-8 А2-82-8 А2-91-8 А2-92-8 | 7,5 | 1,2 | 1,7 | ||
| 1,1 | |||||
Таблица 4
4. Асинхронные электродвигатели А02, закрытые обдуваемые, станина и щиты чугунные и из алюминиевого сплава (АОЛ2)
| Тип электродвигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Мпуск Мном | Мmax Мном |
| А02-11-2 А02-12-2 | 0,8 1,1 | 1,0 | 2,2 | |
| А02-21-2 А02-22-2 | 1,5 2,2 | 1,8. | ||
| А02-31-2 А02-32-2 | 3,0 4,0 | 1,7 | ||
| А02-41-2 А02-42-2 | 5,5 7,5 | 1,6 | ||
| А02-51-2 А02-52-2 | 1,5 | |||
| А02-62-2 | 1,2 | |||
| А02-71-2 А02-72-2 | 1,1 | |||
| А02-81-2 А02-82-2 | 1,0 | |||
| А02-91-2 А02-92-2 | ||||
| А02-11-4 А02-12-4 | 0,6 0,8 | |||
| А02-21-4 А02-22-4 | 1,1 1,5 | 1,8 | ||
| А02-31-4 А02-32-4 | 2,2 3,0 | |||
| А02-41-4 А02-42-4 | 4,0 5,5 | 1,5 | 2,0 | |
| А02-51-4 А02-52-4 | 7,5 | 1,4 | ||
| А02-61-4 А02-62-4 | 1,3 |
Продолжение табл. 4
| Тип электродвигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Мпуск Мном | Мmax Мном |
| А02-71-4 А02-72-4 | 1,2 | 2,0 | ||
| А02-81-4 А02-82-4 | 1,1 | 2,0 | ||
| А02-91-4 А02-92-4 | ||||
| А02-11-6 А02-12-6 | 0,4 0,6 | |||
| А02-21-6 А02-22-6 | 0,8 1,1 | 1,8 | 2,2 | |
| А02-31-6 А02-32-6 | 1,5 2,2 | |||
| А02-41-6 А02-42-6 | 3,0 4,0 | 1,3 | 1,8 | |
| А02-51-6 А02-52-6 | 5,5 7,5 | 1,8 | ||
| А02-61-6 А02-62-6 А02-71-6 Α02-72-6 | 1,2 | |||
| А02-81-6 А02-82-6 | 1,1 | |||
| А02-91-6 А02-92-6 | ||||
| А02-41-8 А02-42-8 | 2,2 3,0 | 1,2 | 1,7 | |
| А02-51-8 А02-52-8 А02-61-8 | 4,0 5,5 7,5 | |||
| А02-62-8 А02-71-8 А02-72-8. | 1,1 | |||
| А02-81-8 А02-82-8 | ||||
| А02-91-8 А02-92-8 |
Таблица 5
Асинхронные электродвигатели АОП2 с повышенным пусковым моментом, закрытые, обдуваемые, станина и щиты чугунные
| Тип электродвигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Мпуск Мном | Мmax Мном | ||
| АОП2-41-4 АОП2-42-4 АОП2-51-4 АОП2-52-4 АОП2-61-4 АОП2-62-4 | 4,0 5,5 7,5 | 1,8 | 2,2 | |||
| ΑΟΠ2-7Ϊ-4 АОП2-72-4 АОП2-81-4 АОП2-82-4 АОП2-91-4 АОП2-92-4 АОП2-41-6 АОП2-42-6 АОП2-51-6 АОП2-52-6 | 3,0 4,0 5,5 7,5 | |||||
| АОП2-61-6 АОП2-62-6 АОП2-71-6 АОП2-72-6 АОП2-81-6 АОП2-82-6 | ||||||
| АОП2-91-6 АОП2-92-6 | ||||||
| 1,7 | ||||||
| АОП2-41-8 АОП2-42-8 АОП2-51-8 АОП2-52-8 | 2,2 3,0 4,0 5,5 | |||||
| АОП2-61-8 АОП2-62-8 | 7,5 | |||||
| АОП2-71-8 АОП2-72-8 | ||||||
| АОП2-81-8 АОП2-82-8 | ||||||
| АОП2-91-8 АОП2-92-8 |
Таблица 6
Асинхронные электродвигатели АОТ2
| Тип электродвигателя | Номинальная мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Мпуск Мном | Мmax Мном |
| АОТ2-21-4 АОТ2-22-4 АОТ2-31-4 АОТ2-32-4 АОТ2-41-4 АОТ2-42-4 АОТ2-51-4 АОТ2-52-4 АОТ2-61-4 АОТ2-62-4 АОТ2-71-4 АОТ2-72-4 АОТ2-21-6 АОТ2-22-6 АОТ2-31-6 АОТ2-32-6 | 0,8 1,1 | 1,7 | 2,0 | |
| 1,5 2,2 | ||||
| 3,0 4,0 5,5 7,5 0,6 0,8 1,1 1,5 | ||||
| 1,8 | ||||
| АОТ2-41-6 АОТ2-42-6 АОТ2-51-6 АОТ2-52-6 АОТ2-61-6 АОТ2-62-6 АОТ2-71-6 АОТ2-72-6 | 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 | 1,7 | 1,8 | |
| АОТ2-41-8 АОТ2-42-8 АОТ2-51-8 АОТ2-52-8 АОТ2-61-8 АОТ2-62-8 АОТ2-71-8 АОТ2-72-8 | 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 | 1,5 | 1,7 |
Таблица 7
Рекомендуемые сочетания марок стали шестерни и колеса
| НВ>350 | |
| Шестерня | Колесо |
| 45, 50 | |
| 50Г | 45, 50 |
| 40Х |
Таблица 8
Механические характеристики сталей
| Марка | σu, МПа | σy, МПа | σ-1,МПа | НВ |
| Сталь 35 | 150…200 | |||
| Сталь 45 | 167…217 | |||
| Сталь 50 | 167…217 | |||
| Сталь 50Г | 190 … 229 | |||
| Сталь 40Х | 200 … 230 |
Таблица 8
Значения модулей зубчатых передач (по ГОСТ 9563-60), мм
| 0,3 | 1,0 | (2,75) | 4,5 | 9,0 | ||
| 0,4 | 1,25 | 3,0 | 5,0 | |||
| 0,5 | 1,5 | (3,25) | 5,5 | |||
| 0,6. | 1,75 | 3,5 | 6,0 | |||
| 0,7 | 2,0 | (3,75) | 6,5 | |||
| 0,8 | 2,25 | 4,0 | 7,0 | |||
| - | 2,5 | (4,25) | 8,0 |
Примечание. Значения модулей, указанные в скобках, желательно не применять.
Таблица 10
Значения вспомогательного коэффициента θ
| Расположение зубчатых колес | Форма зубьев | Отношение b/d1 | |||
| <1,1 | 1,1…1,6 | 1,6…1,8 | > 1,8 | ||
| Симметричное | Любая | 1,1 | 1,2. | 1,3 | 1,4 |
| Несимметричное или консольное | Косые β<20° | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,5 |
| Шевронные β>20° | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | |
| Прямые | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,5 |
Таблица 11
Значения коэффициента концентрации нагрузки Ккнц
| Твердость поверхности зубьев | Степень точности | Ккнц |
| > НВ350 обоих зубчатых колес | θ | |
| 1.1 θ | ||
| < НВ350 хотя бы одного из колес | Любая | θ (1-φ)+φ |
Таблица 12
Значения коэффициента Кдии„
| Окружная скорость v, м/с | Кдин |
| <3 | 1,0 |
| 3…8 | 1,0…1,2 |
| 8…12 | 1,2…1,3 |
Таблица 13
Значения коэффициента формы зуба для эвольвентного наружного зацепления
| Число зубьев | Значение коэф. у | Число зубьев | Значение коэф. у | Число зубьев | Значение коэф. у |
| 0,304 | 0,395 | 0,457 | |||
| 0,324 | 0,411 | 0,472 | |||
| 0,339 | 0,416 | 0,481 | |||
| 0,354 | 0.431 | 0.496 | |||
| 0,372 | 0,442 | Рейка | 0.523 |
Таблица 14
Диаметры валов, мм, по ГОСТ 6636-69
| 10,5 | 11,5 | ||||||||
| ПО |
Таблица 15
Размеры сечений шпонок и пазов, мм, по ГОСТ 8788-68
| Диаметр вала | Сечения шпонки | Глубина паза | ||
| s | h | Вала t | втулки t1 | |
| 10-12 | 2,5 | 1,8 | ||
| 12-17 | 2,3 | |||
| 17-22 | 3,5 | 2,8 | ||
| 22-30 | 3,3 | |||
| 30-38 | 3,3 | |||
| 38-44 | 3,3 | |||
| 44-50 | 5,5 | 3,8 | ||
| 50-58 | 4,3 | |||
| 58-65 | 4,4 | |||
| 65-75 | 7,5 | 4,9 | ||
| 75-85 | 5,4 | |||
| 85-95 | 5,4 | |||
| 95-110 | 6,4 | |||
| 110-130 | 7,4 | |||
| 130-150 | 8,4 |
Примечание. Длина призматических шпонок выбирается по ГОСТу 8789-68: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; ПО; 126; 150; 160; 180; 200.
Таблица 16
Значения масштабного фактора в зависимости от диаметра вала
| Вид деформации и материал | dв,мм | |||||||
| При изгибе для углеродистой стали | 0,93 | 0,92 | 0,88 | 0,85 | 0,82 | 0,76 | 0,70 | 0,61 |
| При изгибе для легированной стали и при кручении для всех сталей | 0,85 | 0,83 | 0,77 | 0,73 | 0,70 | 0,65 | 0,59 | 0,52 |
Таблица 17
Коэффициенты X и Y по ГОСТ 18855-73
| Тип подшипника | Угол кон-такта α° | Fa/Со | Fa/ (VFrподш.)≤е | Fa/(VFrподш.) > е | e | ||
| X | Y | X | Y | ||||
| Радиальный шариковый однорядный | 0,014 | 0,56 | 2,30 | 0,19 | |||
| 0,028 | 1,99 | 0,22 | |||||
| 0,056 | 1,71 | 0,26 | |||||
| 0,084 | 1,55 | 0,28 | |||||
| 0,11 | 1,45 | 0,30 | |||||
| 0,17 | 1,31 | 0,34 | |||||
| 0,28 | 1,15 | 0,38 | |||||
| 0,42 | 1,04 | 0,42 | |||||
| 0,56 | 1,00 | 0,44 | |||||
| Радиально-упорный шариковый однорядный | 0,014 | 0,45 | 1,81 | 0,30 | |||
| 0,029 | 1,62 | 0,34 | |||||
| 0,057 | 1,46 | 0,37 | |||||
| 0,086 | 1,34 | 0,41 | |||||
| 0,11 | 1,22 | 0,45 | |||||
| 0,17 | 1,13 | 0,48 | |||||
| 0,29 | 1,04 | 0,52 | |||||
| 0,43 | 1,01 | 0,54 | |||||
| 0,57 | 1,00 | 0,54 | |||||
| - | 0,41 | 0,87 | 0,68 | ||||
| - | 0,37 | 0,66 | 0,95 | ||||
| Роликовые конические | — | 0,4 | 0,4х ctg α | 1,5х tgα |
Таблица 18
Размеры скосов, фасок и радиусов скруглений, мм
| Диаметр вала d | 10…15 | 15…30 | 30…45 | 45…70 | 70…100 | 100…150 |
| с | 1,0 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 4,0 |
| а | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 5,0 | 8,0 |
| г | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
Примечание. Угол α принимают: для валов d = 10…100 мм -30°;
для валов d = 100…150 мм - 10°.
Таблица 19
Соотношения размеров основных элементов корпуса редуктора из чугунного литья
| Параметры | Ориентировочные соотношения (размеры, мм) |
| Толщина пояса фланцев корпуса и крышки редуктора | b = 1,58 |
| Диаметр фундаментных болтов | d1 = (0,03 - 0,036)aw + 12мм |
| Диаметр болтов для соединения фланцев корпуса и крышки | d2 = (0,5 - 0,6)d1 |
| Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси болтов | сi выбирают по табл. 15 |
| Ширина нижнего и верхнего пояса основания корпуса | Ki выбирают по табл. 15 |
Таблица 20
Ориентировочные размеры корпуса редуктора представленного на рисунке
| Параметры | Ориентировочные соотношения (размеры, мм) | |
| Толщина стенки корпуса и крышки двухступенчатого редуктора | Во всех случаях δ и δ1 ≥ 8 мм δ = 0,025а+1; δ1== 0,02а+ 1 | |
| Толщина верхнего пояса фланца корпуса | b =1,5δ | |
| Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса | b1== 1,5 δ1 | |
| Толщина нижнего пояса корпуса: без бобышки при наличии бобышки | р = 2,35 δ рх = 1,5 δ; р2 = (2,25…2,75) δ | |
| Толщина ребер основания корпуса | m = (0,85…1) δ | |
| Толщина ребер крышки | m1 = (0,85…1) δ 1 | |
| Диаметр фундаментных болтов | d1 = (0,03…0,036) а+12 мм | |
| Диаметр болтов: у подшипников соединяющих основания корпуса с крышкой | d2 = (0,7…0,75)d1 d3 = (0,5…0,6) d1 | |
| крепящих смотровую крышку | d5 = (0,3…0,4) d1 | |
| Размер q, определяющий положение болтов d2 | q*≥0,5d2 + d4 | |
| Высота бобышки hб под болт d2 | hб выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку | |
| Размеры элементов бобышки | R6 = 0,5Dl(D1 по табл. 10 5); r1 ≈ 0,15R6 | |
| Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса: по диаметру по торцам | А = 1,25 δ А1 = δ (на чертеже не показаны) | |
| Гнездо под подшипник | Диаметр отверстия | Dп— по наружному диаметру подшипника или стакана |
| Винты крепления крышки подшипника d4 Число винтов п Диаметр окружности расположения винтов Dв | Принимают по ГОСТ 18511—73…18514—73 | |
| Диаметр гнезда Длина гнезда | Dк = D2+2…5 мм D2—диаметр фланца крышки; l ** = δ +x+c2 + Rб + 3…5 мм | |
| Размеры штифта | Диаметр Длина | dш ≈ d3(размеры по ГОСТ 3129—70;) lш ≈ b+ b1+ 5 мм |
Таблица 21
Рым-болты и гнезда под них (по ГОСТ 4751—73)
| ||||||||
| Условное обозначение рым-болта с резьбой М10 Рым-болт М10 ГОСТ 4751—73 | ||||||||
| Диаметр резьбы d | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 | М24 | М30 | |
| Рым болт | d1 | |||||||
| d2 | ||||||||
| d3 | ||||||||
| d4 | ||||||||
| b | ||||||||
| h | ||||||||
| h1 | ||||||||
| l | ||||||||
| l1, не менее | ||||||||
| r | ||||||||
| r1 | ||||||||
| Масса 1 шт, кг | 0,05 | 0,12 | 0,19 | 0,31 | 0,5 | 0,87 | 1,58 | |
| Гнездо под рым-болт | d5 | |||||||
| h2 | ||||||||
| l 2 |
| Грузоподъемность на 1 рым болт, кг | |||||||||
| Диаметррезьбы d | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 | М24 | М30 | ||
| При на- правле- нии строп | по вер- тикаль- ной оси рым- болта | 
| |||||||
| под углом 45" от верти- кальной оси рым болта | в плоскости кольца
| ||||||||
с отклонением от плоскости кольца
| |||||||||
| Примечание При подъеме груза направление строп под углом от вертикальной оси рым болта свыше 45° не допускается |
Рис. 10.28. Крышка смотрового отверстия редуктора:
1 — крышка: 2— ручка-отдушина; 3 — прокладка (картон); 4 — винт
Таблица 22
| А | В | А1 | B1 | С | C1 | K | R | Размер винта | Число винтов |
| — | М8Х22 | ||||||||
| — | M8X22 | ||||||||
| М10Х22 |
Таблица 23