Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Редуктор коническо-цилиндрический

Содержание задания: спроектировать привод к специальной установке


Кинематическая схема привода

Редуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрический



электродвигатель, 2 – муфта, 3 – редуктор, 4 – муфта, 5 исполнительное устройство, 6 – рама


Разработать:

Сборочный чертеж редуктора

Сборочный чертеж муфты

Сборочный чертеж привода

Рабочий чертеж корпусной детали

Рабочие чертежи детали.


Исполнительные устройства в зависимости от назначения и основных функциональных признаков работают широком диапазоне скорости и нагрузок. В качестве примеров использования ИУ можно привести: подъемный транспорт, металлургическое машиностроение, самолетостроение и др. Наиболее распространенным видом передач является зубчатая передача.


Общие сведения о редукторах


Если угловая скорость на выходе wдб меньше угловой скорости на выходе wиу, то передачу называют мультипликатором. Если wдб > wиу, то передачу называют редуктором. В связи с общей тенденцией повышения скоростей движения скоростей движения наибольшее распространение получили передачи, предназначенные для понижения угловых скоростей и соответствующего ему повышения моментов. Передаточное отношение редуктора определяется отношением угловых скоростей двигателя и ИУ.


Up = wдб / wиу


Пара сопряженных зубчатых колес в редукторе образуют ступень. Редукторы могут состоять из одной / одноступенчатые/ или нескольких / многоступенчатые/. Ступени могут быть составлены из разных колес. Выбор числа ступеней редуктора определяется передаточным отношением редуктора. Ступень редуктора, непосредственно соединенная с двигателем, называют быстроходной, а ступень, выходной вал которой соединен с ИУ – тихоходной. Параметрам ступеней присваивают индексы Б или Т. Меньшее зубчатое колесо ступени называют шестерней, большей – колесом. Параметрам шестерни присваивают индекс 1, параметрам колеса – индекс 2.


Виды редукторов


Редуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийтрехосный цилиндрический;

трехосный цилиндрический;

соосный;

трехосный коническо-цилиндрический.


Выбор электродвигателя


Редуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрическийРедуктор коническо-цилиндрический



Pиу = P xz xz = xзб +xзт + xм2 + xпп 3 = 0,98 * 0,98 * (0,99)2 = 0,975

Pиу = 0,975 * 2,96 = 2,886 кВт


Потребная мощность не должна превышать номинальную мощность Pэв более чем на 5%. Используя номограмму можно определить номинальную мощность Pэв. Частота вращения И.У. nиу = N2 = 67 об/мин, мощность p(NED) = 2.96 кВт, тип редуктора Электродвигатель марки 4A112MA6, номинальная мощность Pэв = 3 кВт частота вращения ротора nэв = N1 = 955 об/мин.

Передаточное отношение редуктора и распределение его по ступеням


Рассчитываем передаточное отношение для редуктора


Up = Uб Uт = n дв/ nиу = 955 / 67 = 14.25


Рассчитываем передаточное отношение для тихоходной ступени


Uт = a Upk;


коэффициенты при yт = 0.8 соответственно a = 1,77; k = 0.298. Uт = 1.77*14.250.298 = 3.907

Рассчитываем передаточное отношение для быстроходной ступени.


Uб = Up/Uт = 14,25/3,907 = 3,64


Рассчитываем коэффициент рабочей ширины венца для быстроходной ступени.


yб = 0,062 + 0,159 * Uб = 0.64


Рассчитываем угловые скорости


w1,w2,w3. w1=pnдв/30, w1=100.007 рад/с,

w3 = pnиу/30 = 7,016 рад/с,

w2 =w1/wб= 27,412 рад/с.


Крутящий момент на шестерни быстроходной ступени равен

T1б = (1000P)/ w1 = (1000 *2.96)/100.007 = 29.597


Крутящий момент на шестерни промежуточной ступени равен


Tт1=(1000*2,96)/27,412 =107,5


Крутящий момент на шестерни тихоходной ступени равен

Tт1=(1000*2,96)/7,016 =419,6


Наименование Размерность Символ Б ступень Т ступень
1 Передаточное отношение - U 3.648 3.907
2 Угловая скорость шестерни рад/с w1 100.007 100.007
3 Угловая скорость колеса рад/с w2 27.412 27.412
4 Крутящий момент НМ T1 29.598 105.281
5 Коэффициенты рабочей ширины - y 0.64 0.8

Подводимая мощность


P1 = Pпотр * x муф = 2,96* 0,98 = 2,9

P2 = Pпотр * x муф xп п = 2,96* 0,98 * 0,99 = 2,87

P3 = Pпотр * x муф xпп x зац = 2,96* 0,98*0,99*0,97 = 2,78

Vp = 100.07/7.16 = 13.96

Vб = 100.007/27.412= 3.67

Vт = 27.412/7.16 = 3.82


Результаты выводов по кинематическим расчетам в виде диаграммы


Редукторная передача обеспечивает понижение круговых скоростей

Редуктор коническо-цилиндрический


При передаче мощности неизбежны ее потери

Редуктор коническо-цилиндрический


Вращающийся момент увеличивается

Редуктор коническо-цилиндрический


Расчет конической прямозубой передачи


Приближенное значение среднего диаметра шестерни


dm1(DM 11) = K1K2*(1.1 T1(6.5 U))1/3 = 13.446 *[1.1* 29,585* (6.5 – 3.648)]1/3= 60.89 мм

K1(COEF1) = 780/[G]2/3н = 780/58 = 13.446

K2 =1.0


Окружная скорость вращения зубчатых колес


V(V1) = (v1dm1)/2000 = (100.007 * 60.89)/2000 = 3.04 м/с (8)


Частные коэффициенты нагрузки


KHB(KHB) = 1 + CH(bw/dw1)YH = 1 + 0.339 (38/60.89)1.1 = 1.208; KFB(KFB) = 1 + CF(bw/dw1)YF = 1.419.


Уточненные значения среднего диаметра шестерни


dm1(DM12) = K1K2 [(T1KHBKHV [U2+1]1/2)/(0.85YbdU)]1/3 = 13.446 [(29,585*1.208 *1.419*[3.648*3.648 +1]1/2)/(0.85*0.64*3.648)]1/3 = 58.44


Предварительное значение рабочей ширины зубчатого венца


bw(BW1) = Ybd dm1 = 0.64*58.44 = 37.5 = (BW2)


Конусное расстояние


Re (RE1) = 0.5dm1[(U2 +1)1/2Ybd] = 0.5 * 58.44 *[(3.648*3.648 +1)1/2 +0.64] = 129.29


Модуль mte, числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2. mte(MOD1) = 0.025*Re = 0.025*129.29 = 3.23. Z1(ZET11) = (2*Re)/[mte(U2+1)1/2] = 2*129.29/[3.23*(3.648*3.648 +1)1/2] = 22.79. Z2 (ZET21)= Z1U = 83.91. (ZET1)= 23, (ZET2) = 84


Реальное передаточное число Uд и его отклонение от выбранного значения DU. Uд (UREAL) = Z2/Z1 = 3.65; DU (DELTU) =(Uд - U)/U = 0.11


Геометрические параметры зубчатых колес:

d2(DELT2) = arctg (Z2/Z1) = 74,6871

d1(DELT1) = 90° – d2 = 15,3129

de1(DE1) = mte1 Z1 = 69,00

de2(DE2) = mte2 Z2 = 252,00

dae1(DAE1) = de1+2mtesin(d2) = 74,79

dae2(DAE2) = de2+2mtecos(d2) = 253,58

Re(RE) = 0.5 (de12 – de22)1/2 = 160,64

dm1(DM1) = de1-bwcos(d2) = 58,96


Проверочный расчет на контактную прочность:

V(V)=(v1 dm1)/(2000) = 3,04


Уточнение степени точности, коэффициента g- Степень точности коэффициент нагрузки

Частные коэффициенты нагрузки.


KHb(KHB) = 1+CH(bw/dw1)YH = 1,208

KFb(KFB) = 1 + CH(bw/dw1)YF = 1,419


Удельная расчетная окружная сила


WHt (WHT) = (2000*T1 KHb KHV)/(bwdm1) = (2000 * 29,585*1.208*1.208)/(38 * 60.89) = 37.9

Расчетное контактное напряжение dн (REALH) = ZM*ZH* [(WHt [Z12+Z22]1/2)/(0.85dm1Z2)]1/2 = 275 * 1.77 * [(37.9*[232 + 842]1/2)/(0.85*60.89 * 84)] =431.02

Условие прочности на контактную выносливость.


dн/[d]H =431.02/441.82 = 0.97 – условие прочности соблюдается


Недогрузка по контактной прочности


Ddн(DSIGH) = (1-dн/[d]H) * 100% = 2.44%


Ширина колеса b2 и ширина шестерни b1. b2 = b1 = bw = 38


Проверочный расчет на изгиб:

Коэффициенты формы зубьев (выбирают в соответствии из таблицы в соответствии с коэффициентами


Z1Z2) УF1(УF1) = 3.9;

УF1(УF1) =3.6;

Zv1(ZETV1) = Z1/sin(d2) = 23/sin (74.688) = 23.8; Zv2(ZETV2) = Z2/cos(d2) = 84/ cos (74.688) = 318.12;


Частные коэффициенты нагрузки при изгибе

KFB (KFB) = 1+CF(bw/dw1)YF = 1+0.162 (38/60.89)1.37 = 1.419; KFV (KFV) =1 +(KHV - 1)*(dF KHa KHb)/(dH KFa KFb) = 1+(1.208–1)()/() = 1.424


Удельная расчетная окружная сила при расчете на изгиб


WFt (WFT) = (2000 T1 KFB KFV)/(bw dm1) = (2000 * 29,585 * 1.419 * 1.424)/(60.89*38) = 53.38


Средний модуль


mtm (MODM)= dm1/Z1 =60.89/23 = 2.56


Расчетные напряжения изгиба для зубьев шестерни


dF1 dF2. dF1(REALF1) = (УF1 * WFt)/(0.85mte) = (3.94 * 53.38)/(0.85*2.56) = 96.50; dF2 (REALF2) = (УF2 * WFt)/(0.85mte) = (3.6 * 53.38) / (0.85 * 2.56) = 88.19


Расчет цилиндрической косозубой передачи


Приближенное значение начального диаметра шестерни.


dw1=Редуктор коническо-цилиндрический66.74; K1(COEF1) =Редуктор коническо-цилиндрический13.446; K2 =0.84


Окружная скорость вращения зубчатых колес


V(V1) = Редуктор коническо-цилиндрический = 0.91 (8,9)

Частные коэффициенты нагрузки при расчете на контактною прочность


KHa = mV + l = 0.00814*0.91+1.051 = 1.111; KHB(KHB1) = Редуктор коническо-цилиндрический1.059; KHV(KHV1) =Редуктор коническо-цилиндрический=1.012


Утоненное значение начального диаметра шестерни


dw1(DW12) = Редуктор коническо-цилиндрический= 65.69


Предварительное значение рабочей ширины зубчатого венца


bw(BW1) = Ybddw1 = 0.64*65.69 = 52.55; BW = BW2=BW1 = 53;


Межосевое расстояние


aw (AW1) = 0.5dw1(U+1)=0.5*65.69 (0.64+1) = 161.17; AW = 160;


Модуль, угол наклона зубьев В и числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2


m(MOD1) = 0.02aw = 3.2; MOD = 3; Редуктор коническо-цилиндрический0.17; b1(BETA1)=10.243; Zе1 (ZETE1)= Редуктор коническо-цилиндрический=104.97; Zе = 104; b= Редуктор коническо-цилиндрический=12.8384; Z1 (ZET11)= Редуктор коническо-цилиндрический=21.19; ZET1 = 21; Z2(ZET2) = Zе - Z1 =83


Реальное передаточное число и его отклонение от выбранного значения

Uд (UREAL)= Редуктор коническо-цилиндрический=3.95; DU(DELTU)= Редуктор коническо-цилиндрический= 1.16;


Геометрические размеры зубчатых колес:


dw1(DW1) =(mZ1)/(cosB) =

dw2(DW2) = (mZ2)/(cos B) =

da1(DA1) = dw1 + 2m =

da2(DA2) = dw2 + 2m =


Проверочный расчет на контактную прочность


V(V) = Редуктор коническо-цилиндрический0.89


Уточнение степени точности


m=0.00814; l = 1.051; g0=8;


Частные коэффициенты нагрузки

KHa = mV + l = 0.00814*0.91+1.051 = 1.111; KHB(KHB1) = Редуктор коническо-цилиндрический1.061; KHV(KHV1) =Редуктор коническо-цилиндрический = 1.011


Удельная расчетная окружная сила


WHt(WHT)= Редуктор коническо-цилиндрический=73.23


Расчетное контактное напряжение


ZM(ZM)=275; ZH(ZH)=1.764Cosb0.872= 1.728; ZE (ZE)= Редуктор коническо-цилиндрический=0.779; Eb = 1.25; Ea = 1.647; dH(REALH) = ZM ZH ZE* Редуктор коническо-цилиндрический=441.22;


Условие прочности на контактную выносливости


Редуктор коническо-цилиндрический


Недогрузка на контактной прочности


DdH (DSIGH)= Редуктор коническо-цилиндрический;


Ширина колеса b2 и ширина шестерни


b1. b2(B2) = bw = 53; b1(B11)=b2+0.6* Редуктор коническо-цилиндрический=53+0.6 Редуктор коническо-цилиндрический=57.37; (B1)=58;

Проверочный расчет на изгиб:

Коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса


ZV1(ZETV1)= Редуктор коническо-цилиндрический22.66; ZV2(ZETV2)= Редуктор коническо-цилиндрический89.55; YF1(YF1) = 3.98; YF2(YF2)=3.6;


Частные коэффициенты нагрузки при расчете на изгиб


KFb (KHB) = Редуктор коническо-цилиндрический= 1.123; KFV(KFV)=Редуктор коническо-цилиндрический=1.034;


Удельная расчетная окружная сила при расчете на изгиб


WFt(WFT) = Редуктор коническо-цилиндрический= 71.44


Расчетные напряжения изгиба. YE(YEPS)=1; Yb(YBET) = 0.91


dF1(REALF1)= Редуктор коническо-цилиндрический86.08<[d]F1; dF2(REALF2)= Редуктор коническо-цилиндрический77.87<[d]F2;

Редуктор коническо-цилиндрический

Редуктор коническо-цилиндрический


Реакции от сил в плоскости от XOZ:


е MA =0;

Ftl1-Rbgl2 =0;

Rbg=(Ftl1)/l2 = (1003.92*45.7) 99.5 =461.09

е MB=0;

Ft(l1+l2) – Ragl2=0;

Rag= Ft(l1+l2) / l2 = 1003.92 (45.7+99.5)/ 99.5 = 1465.01


Проверка найденных сил:


е X = -1003.92 +1465 – 461.09 = 0


Все силы найдены правильно

Реакции от сил в плоскости YOZ:


е Ma = 0;

Fa1 dm1/2 – Rbbl2 – Fr1l1 = 0;

Rbb=(Fa1 dm1/2 – Fr1l1)/l2 =(96.5 * 27.5 – 352.42 * 45.7)/99.5 =-135.19

е Mb=0;

Fa1dm1/2 – Fr1(l1+l2) – Rabl2 = 0;

Rab = (Fa1dm1/2 – Fr1(l1+l2))/l2 =

(96.50*27.5 – 352.42 (45.7+99.5))/99.5 =-487.61

Проверка полученных результатов:


е Y = 1570.12 – 353.467 -1216.48 = 0;

RrB=Редуктор коническо-цилиндрический480,5

RrA=Редуктор коническо-цилиндрический1544.02


Построение эпюр моментов


Плоскость YOZ

Редуктор коническо-цилиндрический


сечение B: Мx +Rbbx = 0;

Мx = – Rbbx

x=0 -> Mx = 0; x=l2= 99.5 -> Mx = -13.45

сечение A: MX +Rbb(x+l2) – Rab x = 0

MX = – Rbb(x+l2) + Rab x

Mx = x(Rab – Rbb) – Rl2

x =0 -> Mx = -13.45; x=l1= 45.7 ->Mx = 2.65


Горихзонтальная плоскость XOY

Редуктор коническо-цилиндрический


сечение B Мx = 0;

сечение A MX = Ragl2 = 1465.01*99.5 = 145.7

сечение E Mx = Ragl2 -Ft(l1+l2) =145.7 – 145.7 = 0;


Расчет промежуточного вала:

Редуктор коническо-цилиндрический


Реакции опор в плоскости XOY:


е MA =0;

Rbg(l1+l2+l3) – Ft2*l1 – Ft1(l1+l2)=0;

Rbg=(Ft2*l1 + Ft1(l1+l2))/(l1+l2+l3) = 2333.8

е MB=0;

Rag(l1+l2+l3) +Ft1*l3 +Ft2(l2+l3) =0;

Rag = (-Ft1*l3 – Ft2(l2+l3))/(l1+l2+l3) = -1928.79


Проверка найденных сил:


е X = -1928.79–2333.8 +3258.69+1003.92 = 0


Реакции опор в плоскости ZOY:


е MA =0;

– Fa2*d1/2+Fr2*l1-Fr1*(l1+l2) – Fa1*d2/2 – Rbb*(l1+l2+l3) =0;

Rbb=(-Fa2*d1/2+Fr2*l1-Fr1*(l1+l2) – Fa1*d2/2)/(l1+l2+l3) = -977.96

е MB=0;

– Fa2*d1/2 – Fr2*(l2+l3)+Fr1*l3 – Fa1*d2/2 – Rab*(l1+l2+l3)=0;

Rab = (-Fa2*d1/2 – Fr2*(l2+l3)+Fr1*l3 – Fa1*d2/2)/(l1+l2+l3) = 141.99


Проверка найденных сил:


е X = 141.99 +977.96+96.5–1216.48 = 0

RrB = Редуктор коническо-цилиндрический=2530.38;

RrA = Редуктор коническо-цилиндрический= 1934


Построение эпюр моментов:

В плоскрсти ZOY

Редуктор коническо-цилиндрический


Сечение А: Mx – Rabx = 0


Mx = Rab x

x=0 -> Mx=0; x =l1 = 42.5 -> Mx = 6.03

Сечение E: Mx – Rab(l1+x) – Fa2 d1/2 – Fr2x =0

Mx = Rab(l1+x) + Fa2 d1/2 + Fr2x =0

Mx = x(Rab + Fr2) +Rabl1 + Fa2 d1/2

x = 0 -> Mx = 29.99; x = l2 = 60.5 ->Mx = 44.41

Сечение B: Mx – Rab(l1+l2+x) – Fr2(l2+x) – Fa2d1/2 – Fa1d2/2 +Fr1x = 0

Mx = Rab(l1+l2+x)+Fr2(l2+x) + Fa2d1/2 +Fa1d2/2 – Fr1x

Mx = x(Rab+Fr2 – Fr1) + l1Rab +l2(Rab+Fr2) + Fa2d1/2 +Fa1d2/2

x = 0 -> Mx = 57.77; x = l3 = 59.1 -> Mx = 0


В плоскости XOY:

Редуктор коническо-цилиндрический


Сечение A: Mx – Ragx = 0


Mx = Rag x

x = 0 -> Mx = 0; x=l1 = 42.5 -> Mx = 81,97


Сечение E: Mx – Rag(l1 + x) + Fr2 x – Fa2d1/2 = 0


Mx = Rag(l1 + x) – Ft2 x +Fa2d1/2

Mx = x(Rag – Ft2) + Ragl1 +Fa2d1/2

x = 0 -> Mx = 105.93; x = l2 = 60.5 -> Mx = 161.25

Сечение B: Mx – Rag(l1+l2 +x) + Ft2(l2+x) +Fr1x – Fa2d1/2 +Fa1d2/2 = 0

Mx = x(Rag – Ft2 – Ft1) +l1Rag +l2(Rag – Ft2) +Fa2d1/2 – Fa1d2/2

x= 0 -> Mx =; x = l3 = 59.1 -> Mx = 0

Расчет тихоходного вала:

Редуктор коническо-цилиндрический


Реакции опор в плоскости ZOY:


е MA = 0

Rbb(l1+l2) + Fa2 d/2 – Fr2 l1 = 0

Rbb =(Fr2 l1 - Fa2 d/2)/(l1+l2)

Rbb = (128.58 – 94.8)/(164.9) = 204.851

е MB = 0

– Rab(l1+l2) +Fa2d/2 +Fr2l2 = 0

Rab = (Fa2d/2 +Fr2l2)/(l1+l2)

Rab = (94.8+)/164.9 = 1011.6


Проверяем найденные реакции:


Rab + Rbb-Fr2 = 1011.6 + 204.8 – 1216.48 = 0


Все силы направленны правильно

Реакции опор в плоскости XOY:


е MA = 0

Rbg(l1+l2) – Ft2l1 + Fa2d/2 =0

Rbg = (Ft2l1 - Fa2d/2) /(l1+l2)

Rbg = (344.7 – 94.8)/164.9 = 1513.9

е MB = 0

– Rag(l1+l2) + Fa2d/2 +Ft2l2 =0

Rag = (Fa2d/2 +Ft2l2)/(l1+l2)

Rag = (94.8 +)/164.9 = 1744.7


Проверяем найденные реакции:


– Rag – Rbg + Ft2 = -1513.9 – 1744.7 + 3258.69 = 0


Все силы направленны правильно


RrB = Редуктор коническо-цилиндрический=1527.68;

RrA = Редуктор коническо-цилиндрический= 2016.75;


Построение эпюр моментов:


В плоскости ZOY:

Редуктор коническо-цилиндрический

Сечение А: Mx – Rabx = 0


Mx = Rabx

x = 0 -> Mx = 0; x=l1 = 105.7 -> Mx = 106.92


Сечение B: Mx – Rab(l1+x) +Fr2x + Fa2d/2 = 0


Mx = Rab(l1+x) – Fr2x – Fa2d/2

Mx = x(Rab – Fr2) + Rabl1 – Fa2d/2

x = 0 -> Mx = 12.11; x = l2 = 59.2 -> Mx = 0


В плоскости XOY:

Редуктор коническо-цилиндрический

Сечение А: Mx – Ragx = 0


Mx = Ragx

x = 0 -> Mx = 0; x=l1 = 105.7 -> Mx = 184.41


Сечение B: Mx – Rag(l1+x) +Ft2x + Fa2d/2 = 0

Mx = Rag(l1+x) – Ft2x – Fa2d/2

Mx = x(Rag – Ft2) + Ragl1 – Fa2d/2

x = 0 -> Mx = 89.61; x = l2 = 59.2 -> Mx = 0


Расчет сечения на статическую прочность


Предположительно опасным сечением является сечение B в тихоходном валу.

Результирующий изгибающий момент:


Редуктор коническо-цилиндрический213,18*103 H*мм


Осевой момент сопротивления сечения:


Редуктор коническо-цилиндрический = 8362 мм 3


Эквивалентное напряжение:


Редуктор коническо-цилиндрический=55.4


Коэффициент запаса прочности текучести при при коэффициенте перегрузки Kп =2.5


Редуктор коническо-цилиндрический3.9 >[St] = 1.6


Расчет сечения В на сопротивление усталости.

Определяем амплитуду цикла в опасном сечение:

Редуктор коническо-цилиндрический= 25.49Н/мм2

Редуктор коническо-цилиндрический=12.29Н/мм2

Редуктор коническо-цилиндрический16724


Принимаем Ks/Kd = 3; Kt/Kd = 2.2; KF = 1; KV = 1.034

Коэффициенты концентраций напряжений


(Ks)D = Редуктор коническо-цилиндрический=2.9

(Kt)D=Редуктор коническо-цилиндрический=2.127


Пределы выносливости вала:


(s-1)D = Редуктор коническо-цилиндрический120.68

(t-1)D = Редуктор коническо-цилиндрический98.73


Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям


Редуктор коническо-цилиндрический4.73

Редуктор коническо-цилиндрический8.03


Коэффициент запаса прочности в сечение В


Редуктор коническо-цилиндрический4.07 >[s]=2.1


Сопротивление усталости в сечение Е обеспечивается.


Расчет подшибников.

Редуктор коническо-цилиндрический


Определение осевых нагрузок:

Редуктор коническо-цилиндрический


Rr1 = RrB = 480.5; Rr2 = RrA = 1544.02; Fa = Fa1 = 96.5


Определяем осевые составляющие:


Rs1 = 0.83 * e * Rr1 = 0,83* 0.36 * 480.5 = 143.57

Rs2 = 0.83 *0.36 * 1544.02 = 461.35


Так как Rs1<Rs2 и Fa < Rs2 – Rs1, то в соответствии с таблицей находим осевые силы, нагружающие подшипники:


Ra2 = Rs2 = 461.35; Ra1 = Ra2 – Fa = 461.35 – 96.5 = 364.85


Отношение:


Редуктор коническо-цилиндрический= 0.69 > e=0.36 => X=0.4; Y =0.4ctg(a) = 1.49

Редуктор коническо-цилиндрический= 0.27 < e = 0.36; => X=1; Y = 0


Эквивалентная нагрузка:

Принимаем следующие сонстанты: v = 1.1; Kб=1.5; KT=1.2;


RE1=(XVRr1 + YRa1) KБ KT

RE1 = (0.4*1.1*480.5 + 1.49* 364.85) 1.5*1.2

RE1 = 1359.08

RE2=XVRr2 KБ KT

RE2=1*1.1*1544.02*1.5*1.2 = 3057.15


Расчитываем долговечность более нагруженного подшибника опоры 2 при a23 = 0.65:


Редуктор коническо-цилиндрический =26981 ч


Требуемая долговечность 10000 ч, выбранный подшибник подходит по долговечности.


Расчет подшибников для промежуточного вала

Редуктор коническо-цилиндрический


Определение осевых нагрузок:

Редуктор коническо-цилиндрический


Rr1 = RrA = 1934;

Rr2 = RrB = 2530.38;

Fa = Fa1 – Fa2 = 742.66 – 352.42 = 390.24


Определяем осевые составляющие:


Rs1 = 0.83*e*Rr1 = 0,83*0.36*1934 = 577,87

Rs2 = 0.83*e*Rr1 = 0.83*0.36 * 2530.38 = 756


Так, как Rs1<Rs2 и Rs2 – Rs1 < Fa находим осевые силы нагружающие подшибники:


Ra1 = Rs1 = 577.87;

Ra2 = Ra1+Fa = 577.87 + 390.24 = 968.11;


Отношение:


Редуктор коническо-цилиндрический= 0.27 < e = 0.36 => X= 1; Y =0

Редуктор коническо-цилиндрический= 0.37 < e = 0.36; => X=0.4; Y = 1.49


Эквивалентная нагрузка:

Принимаем следующие сонстанты: v = 1; Kб=1.2; KT=1;


RE1=XVRr1 KБ KT

RE1 = 1*1*1934* 1.2*1. = 2320

RE2=XVRr2 KБ KT

RE2=(0.4*2530.38 +1.49* 968) *1.2 *1= 2945


Расчитываем долговечность более нагруженного подшибника опоры 2 при a23 = 0.65:


Редуктор коническо-цилиндрический =30560 ч


Требуемая долговечность 10000 ч, выбранный подшибник подходит по долговечности.


Редуктор коническо-цилиндрический


Осевые составлябщие для радиальных подшибников RsB = RsA = 0

Из условия равновесия вала RaB= 0; RaA = Fa = 742.66

Для опоры B: X=1; Y=0

Для опоры A отношение:Редуктор коническо-цилиндрический= 0.113


X=0.56; Y = 1.45; e = 0.3


Отношение Редуктор коническо-цилиндрический= 0.36 > e = 0.3

Эквивалентные динамические нагрузки при KБ =1.2 и КТ = 1


RE1 = (VXRrA+YRaA) KБКТ

RE1=(0.56 * 2016.75 + 1.45 * 742.66) 1.2=2647.48

RE2 = VXRrBKБКТ

RE2 = 1* 1527.68 *1.2 = 1833.216


Расчитываем долговечность более нагруженного подшибника опоры A при a23 = 0.65:


Редуктор коническо-цилиндрический =21550 ч


Требуемая долговечность 10000 ч, выбранный подшибник подходит по долговечности.


Смазка


Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактное давление в зубьях, тем с большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная сила колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.

Вязкость масла определяют от контактного напряжения и окружной скорости колес.

Из таблицы выбираем сорт масла учитывая перечисленные выше параметры. Исходя из полученных результатов расчета редуктора выбираем масло И-Г-С 68. Оно наиболее подходит для данного типа редуктора! В коническо-цилиндрических редукторах в масляную ванну должны быть обязательно погружены зубья конического колеса.

Подшипники смазываются тем же маслом, что и детали передач.

При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами работы передач. С течением времени масло стареет. Его свойства ухудшаются. Для контроля количества и состояния используют специальный масломер.

Похожие работы:

  1. • Редуктор коническо-цилиндрический
  2. • Проектирование привода цепного конвейера
  3. • Проектирование привода ленточного конвейера
  4. • Привод к ленточному конвейеру
  5. • Расчет и проектирование коническо-цилиндрического ...
  6. • Одноступенчатые редукторы. Сварные соединения
  7. • Проектирование привода ленточного транспортёра
  8. • Расчет конического редуктора
  9. • Расчет привода ленточного конвейера
  10. • Проектирование редуктора
  11. • Параметризация компоновок чертежей многоступенчатых ...
  12. • Привод с цилиндрическим двухступенчатым редуктором с ...
  13. • Расчет редуктора точного прибора
  14. • Разборка ведущей конической шестерни
  15. • Расчет редуктора
  16. • Механизация производственного процесса
  17. • Расчет одноступенчатого редуктора с прямозубой конической ...
  18. • Расчет и проектирование привода для пластинчатого ...
  19. • Лекции Детали Машин
Рефетека ру refoteka@gmail.com