Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Червячный одноступенчатый редуктор

Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству

Камчатский Государственный Технический Университет

Кафедра механики


Курсовой проект

по деталям машин

“Червячный одноступенчатый редуктор”

ПМТ000108.000


Проект выполнил:

Студент группы 98 Т

Молчанов Д.А.

Проект принял:

к.т.н. доцент

Лебедева А.П.


Петропавловск-Камчатский

2000

1. Выбор двигателя, кинематический расчет привода


1.1 Определение общего КПД двигателя


КПД закрытой передачи- hзп=0,79

КПД подшипников качения- hпк=0,99

КПД муфты- hм=0,98


Червячный одноступенчатый редуктор


1.2 Определение мощности на выходном валу


Ррм=Qu=2700Ч2=5400 (Вт)


1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя


Рдв=Ррм/h=5400/0,79=8625,46 (Вт)


1.4 Подбор двигателя


РноміРдв

Рном=11 кВт


Типоразмер двигателя Синхронная частота вращения п, об/мин. Номинальная частота nном,об/мин
4А132М4У3 1500 1458
4А160S6У3 1000 973

1.5 Определение передаточного числа привода


Передаточное число привода u определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя nном. К частоте вращения приводного вала рабочей машины nрм при номинальной нагрузке: и=пном/прм.


Червячный одноступенчатый редуктор

и1=n1ном/nрм=1458/121,6=11,99

и2=n2ном/nрм=973/121,6=8,0016


иф=8


1.6 Сравнительный анализ по величине погрешности общего передаточного отношения и выбор одного двигателя


Червячный одноступенчатый редуктор; Du2=0,02%


Выбираем двигатель 4А160S6У3 (Рном=11 кВт, пном=973 об/мин, изп=8)


1.7 Определение силовых и кинематических параметров привода


Частота вращения п, об/мин.


пдв=пном=973 об/мин

пБ=пном=973об/мин

пт=пБ/изп=973/8=121,6 об/мин

Угловая скорость w, 1/с


wном=pпном/30=3,14Ч973/30=101,8 (1/с)

wБ=wном=101,8 (1/с)

wТ=wБ/изп=101,8/8=12,7 (1/с)


Вращающий момент Т, НЧм


Тдв=Рдв/wном=8652,46/101,8=85 (НЧм)

ТБ=Тдвhмhпк=85Ч0,98Ч0,99=82,5 (НЧм)

Тт=ТБизпhзпhпк=82,5Ч8Ч0,85Ч0,99=555 (НЧм)


Таблица 1.

Вал Кинематические параметры. Тип двигателя :4AM132S6У3(Рном=5,5кВт, nном=965об/мин, u=8.)

КПД h Передаточное число и Угловая скорость w, 1/с Частота вращения п, об/мин Вращающий момент Т, НЧм
Дв 0,79 8 101,8 973 85
Б

101,8 973 82,5
Т

12,7 121,6 555

Дв-вал двигателя,

Б-вал редуктора быстроходный,

Т-вал редуктора тихоходный,

2. Выбор материала червяка и червячного колеса. Определение допускаемых напряжений


Выбираем марку стали для червяка и определяем её механические характеристики: (по табл. 3.1, А.Е. Шейнблит «КПДМ») при мощности P=11 кВт червяк изготовляется из стали 40Х с твёрдостью ≥ 45 HRCэ, термообработка- улучшение и закалка ТВЧ (током высокой частоты); (по табл. 3.2, А.Е. Шейнблит «КПДМ») для стали 40Х- твёрдость 45…50 HRCэ, σв=900 Н/ мм2, σт=750 Н/ мм2.

Определяем скорость скольжения


Червячный одноступенчатый редуктор(м/с).


В соответствии со скоростью скольжения (по табл. 3.5, А.Е. Шейнблит «КПДМ» ) из группы II принимаем сравнительно дешёвую бронзу БРА10Ж4Н4, полученную способом центробежного литья; σв=700 Н/ мм2, σт= 460 Н/ мм2.

Для материала венца червячного колеса (по табл. 3.6, А.Е. Шейнблит «КПДМ») определяем допускаемые контактные [σ]H и изгибные [σ]F напряжения.

а) при твёрдости витков червяка ≥ 45 HRCэ [σ]H=300- 25Vs= 210 (Н/ мм2).

б) коэффициент долговечности


Червячный одноступенчатый редуктор,


где наработка

N= =573wТLh=Червячный одноступенчатый редуктор(циклов).


Тогда Червячный одноступенчатый редуктор.

Для нереверсивной передачи:


[σ]F=Червячный одноступенчатый редукторН/мм2


Таблица 2. Механические характеристики материалов червячной передачи.

Элемент передачи Марка материла Dпред. Термообработка HRCэ σв σт [σ]H [σ]F



Способ отливки
Н/мм2
Червяк Сталь 40Х 125 У+ ТВЧ 45…50 900 750 - -
Колесо БРА10Ж4Н4 ­ Ц - 700 460 210 106,02

3. Расчет закрытой червячной передачи.(стр.71-75, Ш.). Проектный расчёт


Определить главный параметр - межосевое расстояние из условия контактной выносливости:


Червячный одноступенчатый редуктор,


где (стр. 61 формула 4.19, стр.64 параграф 4.4, Ч.)

К- коэффициент нагрузки, и который равен: К=1,2 .

z2=uЧz1, где z2- число зубьев червячного колеса; z1-число витков червяка, зависит от передаточного числа редуктора u: при u=8, z1=4 (п. 4.3(пп.2), А.Е. Шейнблит «КПДМ»).

z2=8Ч4=32.


Червячный одноступенчатый редуктор(мм).


Определить модуль зацепления m, мм:


Червячный одноступенчатый редуктор(мм).


Принимаем по ГОСТ 2144-76 m=8, q=8.

Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q:

Червячный одноступенчатый редуктор


Определить основные геометрические размеры передачи, мм (стр.73, Ш.)

Основные размеры червяка:

Делительный диаметр червяка


d1=dw1=qЧm=8Ч8=64 (мм).


Диаметр вершин витков червяка


da1=d1+2Чm=64+2Ч8=80 (мм).


Диаметр впадин витков червяка


df1=d1-2,4m=64-2,4Ч8=44,8 (мм).


Длина нарезаемой части червяка (при z1=4) b1і(12.5+0.09Чz2)Чm, b1Червячный одноступенчатый редуктор длительный угол подъема линии витков


g=arctg(z1/q), g=26°34ў


Основные размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр червячного колеса


d2=dw2=z2Чm=32Ч8=256 (мм).


Диаметр вершин зубьев червячного колеса

da2=d2+2m=256+2Ч8=272 (мм).


Диаметр впадин зубьев червячного колеса


df2=d2-2,4m=256-2,4Ч8=236,8 (мм).


Наибольший диаметр червячного колеса:


Червячный одноступенчатый редуктор(мм).


Ширина венца червячного колеса:


b2Ј0.67da1=0.67Ч80=53,6 (мм).


Условный угол обхвата червяка венцом колеса 2δ:


Червячный одноступенчатый редуктор


Угол 2δ определяется точками пересечения дуги окружности диаметром d'=da1-0,5m=76 с контуром венца колеса и может быть принят равным 900…1200.


4.Проверочный расчет. (стр.74-75, Ш.)


Определить коэффициент полезного действия червячной передачи:


Червячный одноступенчатый редуктор, где


γ-делительный угол подъёма линии витков червяка;

φ-угол трения. Определяется в зависимости от фактической скорости скольжения


vs=uф·w2·d1/(2cosγ·103)=8·12,7·64/2·0,9·103 =3,6 (м/с) (табл.4.9, Ш.).


Проверить контактные напряжения зубьев колеса σH, Н/мм2:


Червячный одноступенчатый редуктор, где


Ft2- окружная сила на колесе.


а) Ft2=2T2·103/d2=2·555·103/256=4336 Н;


б) К- коэффициент нагрузки. Принимается в зависимости от окружной скорости колеса


v2=w2d2/(2·103)=12,7·256/2000=1,63 (при v2≤3 м/с К=1).

Червячный одноступенчатый редуктор(Н/мм2).

σH > [σ]H.

Допускается недогрузка передачи (σH < [σ]H) не более 15% и перегрузка (σH > [σ]H) до 5%.

Проверить напряжения изгиба зубьев колеса σF, Н/мм2:


Червячный одноступенчатый редуктор, где


Yf2=1,48- коэффициент формы зуба колеса. Определяется (табл. 4.10, Ш.) в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса


zv2=z2/cos3γ=32/(0,8942)3=45,1 (45).

Червячный одноступенчатый редуктор(Н/мм2).


При проверочном расчёте σF получается меньше [σ]F, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса.

Дано:

Q=2700H=2,7 кН

u=2,8 м/с

D=440мм

1-барабан (рабочая машина)

2-подшипники качения

3-червячный редуктор

4-упругая муфта

5-двигатель

6-вал двигателя

7-быстроходный вал двигателя

8-тихоходный вал двигателя

9-вал рабочей машины

Червячный одноступенчатый редуктор


Червячный одноступенчатый редукторТаблица 3. Параметры червячной передачи, мм. Проектный расчёт. (стр.75, табл.4.11, Ш.)

Параметр Значение Параметр Значение
Модуль зацепления, m 8 Длина нарезаемой части червяка, b1 123
Коэффициент диаметра червяка, q 8

Диаметры червяка:

делительный, d1

начальный, dw1

вершин витков, da1

впадин витков, df1


64

64

80

44,8

Делительный угол подъёма витков червяка, g 26,6

Угол обхвата червяка венцом, 2d 90

Диаметры колеса:

делительный, d2=dw2

вершин зубьев, da2

впадин зубьев, df2

наибольший, dam2


256

272

236,8

280

Число витков червяка, z1 4

Число зубьев колеса, z2 32


Допускаемые значения Расчетные значения Примечание
Коэффициент полезного действия ,h 0,79 0,87
Контактные напряжения sн, ,Н/мм2 210 175
Напряжения изгиба sf, Н/мм2 160,2 10,5

5. Проектный расчёт валов. (стр.108(табл.7.1), Ш.)


Определение размеров ступеней валов одноступенчатых редукторов, мм.

а) Вал- червяк. (рис.7.1, а, Ш.)

1-я ступень вала (под элемент открытой передачи или полумуфту):


Червячный одноступенчатый редуктор, где


Мк=Т1=48,5- крутящий момент, равный вращающему моменту на валу, НЧм;

[τ]к=12 Н/мм2- допускаемое напряжение на кручение (меньшие значения [τ]к берутся для быстроходных валов).

Червячный одноступенчатый редуктор- под полумуфту; Червячный одноступенчатый редуктормм.

2-я ступень вала(под уплотнение крышки с отверстием и подшипник.)


Червячный одноступенчатый редуктормм, где


t=2,2- высота буртика (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)


Червячный одноступенчатый редуктор.


3-я ступень вала (под шестерню):


Червячный одноступенчатый редуктор, где

r=2,5- координаты фаски подшипника (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)

l3 определить графически на эскизной компоновке. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)

4-я ступень вала (под подшипник):


d4=d2=40.

l4=T=28, где


T- ширина подшипника. (стр.414, табл.К29, Ш.) (определяется в зависимости от диаметра ступени d1, средняя серия (7305) ).

5-я ступень вала (упорная или под резьбу):

d5 не конструируют.

l5 определить графически. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)

б) Вал колеса. (рис.7.1, г, Ш. )

1-я ступень вала (под элемент открытой передачи или полумуфту):


Червячный одноступенчатый редуктор, где


Мк=Т2=555- крутящий момент, равный вращающему моменту на валу, НЧм;

[τ]к=17 Н/мм2 - допускаемое напряжение на кручение (большие значения [τ]к берутся для тихоходных валов).

Червячный одноступенчатый редуктор- под полумуфту; Червячный одноступенчатый редуктор.

2-я ступень вала (под уплотнение крышки с отверстием и подшипник):


Червячный одноступенчатый редуктор, где

t=2,8- высота буртика (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)


Червячный одноступенчатый редуктор.


3-я ступень вала (под шестерню):


Червячный одноступенчатый редуктор, где


r=3- координаты фаски подшипника (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)

l3 определить графически на эскизной компоновке. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)

4-я ступень вала (под подшипник):

d4=d2=60

l4=T=21, где

T- ширина подшипника. (стр.414, табл.К29, Ш.) (определяется в зависимости от диаметра ступени d1, лёгкая серия (7209)).

5-я стуень(упорная или под резьбу)


Червячный одноступенчатый редуктор, где


f- фаска ступицы. (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)

l5 определить графически. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)

Предварительный выбор подшипников качения. (стр.111, табл.7.2, Ш.)

а) Вал- червяк.

Конические роликовые типа 7000, средняя серия, схема установки-3 (враспор).

Основные параметры подшипников (ГОСТ 333- 79):

типоразмер 7307;

геометрические размеры, мм:

d1=35, D=80,T=22,75, где D- диаметр наружного кольца подшипников.

Cr=54- динамическая грузоподъёмность, кН;

C0r=38- статическая грузоподъёмность, кН.

е = 0,32

б) Вал колеса.

Конические роликовые типа 7000, лёгкая серия, схема установки-3 (враспор).

Основные параметры подшипников (ГОСТ 333- 79): типоразмер 7211; геометрические размеры, мм: d1=55, D=100,T=22,75 где D- диаметр наружного кольца подшипников; Cr=65- динамическая грузоподъёмность, кН; C0r=46- статическая грузоподъёмность, кН. ; е = 0,41


Таблица 4. Параметры ступеней валов и подшипников.

Вал Размеры ступеней, мм Подшипники

d1 d2 d3 d4 типоразмер d·D·T, мм Cr, кН C0r, кН

l1 l2 l3 l4



Б 3,5 40 46 40 7307 35·80·22,75 54 38

45 45 212 18,5



Т 55 60 72 60 7211 55·100·22,75 65 46

54,8 62,5 85 21




6. Компоновка. (стр.117, 72-73, 414 (табл.К29), Ш.)


1) Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колёс за внутренние стенки корпуса контур стенок провести с зазором x=10 мм;


2) Червячный одноступенчатый редуктор(мм), где


d, D, T- геометричиские размеры подшипников; e- коэффициент влияния осевого нагружения.

3) Расстояние y между дном корпуса и поверхностью колёс или червяка для всех типов редукторов принять yі4x=40 мм;

4) S=0,2D=16 (мм);

5) Радиусы закруглений зубьев:


Червячный одноступенчатый редуктор(мм);

Червячный одноступенчатый редуктор (мм);

6) Червячный одноступенчатый редуктор(мм);

7) Червячный одноступенчатый редуктор (мм).


7. Нагрузки валов редуктора


Определение сил в зацеплении закрытых передач.

На червяке:


Ft 1=Червячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор=Червячный одноступенчатый редуктор(H) – окружная сила в зацеплении.


FR 1=FR 2=Ft 2tga=Червячный одноступенчатый редуктор(H) – радиальная сила в зацеплении.


Fa1=Ft 2=4336 (H), где a=200 (угол зацепления.) – осевая сила в зацеплении.

На колесе:


Ft 2=Червячный одноступенчатый редуктор(H) – окружная.

Fr 2=Ft 2tga=1561 (H) – радиальная.

Fa 2=Ft 1=2662,5 (H) – осевая.


Определение консольных сил.


FM 1=Червячный одноступенчатый редуктор (H) – на валу червяка.

FM 2=Червячный одноступенчатый редуктор (H) – на валу колеса.


8.Расчетная схема валов редуктора.(Шейнблит, стр.126)


lб=236- расстояние между точками приложения реакций в опорах подшипников вала-червяка,мм

lт=101 - расстояние между точками приложения реакций в опорах вала-колеса,мм.

lм=9 мм, lоп=79 мм, - расстояние между точками приложения консольной силы и реакции смежной опоры подшипника.

Определение реакций в опорах подшипников. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (вал-червяк).

.Вертикальная плоскость.

А) определить опорные реакции, Н.


еМ3=0,

Ray lб + Fa1d1/2 - Fr1 l б/2 =0,

Ray = Червячный одноступенчатый редуктор

еM1=0,

Rby lб - Fr1 lб/2 – Fa1 d1/2 =0,

Rby = Червячный одноступенчатый редуктор.

Проверка: еу =0,

Rby – Fr1 + Ray =0, 1368 + 193 - 1561 =0.


б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х, в характерных сечениях 1…3, Н м.


Мх1=0,

Мх4= Ray lб/2·103= 22,8

Mx3=0,

Mx2= Rby lб/2·103= 161,4


Горизонтальная плоскость.

а)определяем опорные реакции, Н.

еМ3=0,


-Fm (lm+ lб) + Ft1 lб/2 + Rax lб=0,

Rax=Червячный одноступенчатый редуктор

еM1=0,

Rbx lб – Ft1 lб/2 – Fm1 lm=0,

Rbx=Червячный одноступенчатый редуктор

еx=0, -Rax + Rbx – Ft1 + Fm1=0, 1135,4 – 2899,9 +2662,5- 898= 0.


б) строим эпюру изгибающих моментов, относительно у, в характерных сечениях 1…4, Н м.


Му1=0,

Му2= Rаx lб/2·=-108

My4=0,

My3= Rаx lб/2·– Ft1 lб/2= - 530


Строим эпюру крутящих моментов, Н м Мк = Мz =Т1=82,5

Определяем суммарные радиальные реакции, Н.


RA = Червячный одноступенчатый редуктор

RB = Червячный одноступенчатый редуктор.


Определяем суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении вала ,Н·м.


М2 =Червячный одноступенчатый редуктор


Определение реакций в опорах подшипников. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (вал-колеса).

Вертикальная плоскость.

А) определяем опорные реакции, Н

еМ3 =0,


-Rаy lт + Fa2 d2/2 – Fr2 lт /2 =0,

Rаy =Червячный одноступенчатый редуктор

еM1 =0,

Fr2 lт /2 + Fa2 d2 /2 – Rвy lТ =0,

Rвy =Червячный одноступенчатый редуктор


Проверка: еу =0,


-Rвy + Fr2 + Rаy =0, -4154,8 + 1561 + 2593,8 =0.


б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х, в характерных сечениях 1...3, Н м.

Мх1 =0,

Мх3 =–Rаy lТ /2 = 131

Mx2 =0,

Мx4 =Rвy lТ /2 =209,8


Горизонтальная плоскость.

А) определяем опорные реакции, Н.


еМ3 =0,

-Fm (lоп + lТ) + Rаx lТ + Ft2 lТ /2 = 0,

Rаx =Червячный одноступенчатый редуктор

еМ1 =0,

-Fm lоп – Ft2 lТ /2 + Rвx lТ =0,

Червячный одноступенчатый редуктор.


Проверка: ех =0,


Fm – Rаx + Rвx – Ft2 =0, 5890 – 833,5 – 4336 + 6773,5 = 0.


б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси у в характерных сечениях 1...4, Н м.


My1 =0,

My3 = Fm lоп = - 465

My4 =0,

My2 = - Rаx lт /2 = - 342


Строим эпюру крутящих моментов, Н м Мк =Мz =Т2 =555

Определяем суммарные радиальные реакции, Н.


Rа =Червячный одноступенчатый редуктор

Rв =Червячный одноступенчатый редуктор


Определяем суммарный изгибающий момент, Н м.


М2 =Червячный одноступенчатый редуктор


9. Расчётная схема валов редуктора (Ш. стр. 126)


Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (вал-червяк)


Таблица 4. Определение эквивалентной нагрузки.

Определяемая величина. Обозначение. Конические роликовые подшипники.


Быстроходный вал. Тихоходный вал.
Коэффициент радиальной нагрузки. X 0,4 0,4
Коэффициент осевой нагрузки. Y 1,66 1,45
Коэффициент влияния осевого нагружения. e 0,32 0,41
Осевая составляющая радиальной нагрузки подшипника, Н. RS

RS1=0,83eRr1=

=0,83·0,32·1561=414,6

RS2=0,83eRr2=

=0,83·0,41·1561=531,2

Осевая нагрузка подшипника, Н. Ra Ra1=RS1=414,6

Ra2=RS1+Fa2=

=414,6 +2662,5=3077

Радиальная нагрузка подшипника, Н. Rr Rr1=RB=3206 Rr2=9309
Осевая сила в зцеплении, Н. Fa Fa1=4336 Fa2=2662,5
Статическая грузоподъёмность, Н. C0r C0r1=46 C0r2=38
Коэффицицент безопасности. Кб Кб=1,2 Кб=1,2
Температурный коэффициент. КТ КТ=1 КТ=1
Коэффициент вращения. V V=1 V=1

10. Проверочный расчёт подшипников


Определение эквивалентной динамической нагрузки. (стр.128 (табл.9.1), Ш.)


RE=(XVRr+YRa)·КбКТ при Червячный одноступенчатый редуктор;

RE=VRrКбКТ при Червячный одноступенчатый редуктор, где


RE- эквивалентная динамическая нагрузка, Н.

а) расчёт эквивалентной динамической нагрузки для быстроходного вала:


Червячный одноступенчатый редуктор< => рассчитываем RE по следующей формуле:

RE1= VRr1КбКТ=1·3206·1,2·1=3847,2


б) расчёт эквивалентной динамической нагрузки для тихоходного вала:


Червячный одноступенчатый редуктор<e => рассчитываем RE по следующей формуле:

RE1= VRr2КбКТ=1·9309·1,2·1=11170,8


Рассчитать динамическую грузоподъёмность Сrp. (стр.128 Ш.)

Базовая динамическая грузоподъемность подшипника представляет собой постоянную радиальную нагрузку, которую подшипник может воспринять при базовой долговечности, составляющей 106 оборотов внутреннего кольца.

Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической нагрузки Сrp, с базовой Сr, или базовой долговечности L10h ,с требуемой Lh по условиям Crp Червячный одноступенчатый редукторили L10hЧервячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор

а) расчет динамической грузоподъёмности для быстроходного вала.


Crp1= Re Червячный одноступенчатый редуктор(Н).

Сrp1< Cr1


б) расчет динамической грузоподъемности для тихоходного вала.


Сrp2=Червячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор (H).

Crp2< Cr2


Рассчитать базовую долговечность L10h (cтр 128 Ш.)

а) расчет базовой долговечности для быстроходного вала.


L10h1=Червячный одноступенчатый редуктор(ч)

L10h1> Lh


б) расчет базовой долговечности для тихоходного вала.


L10h2=Червячный одноступенчатый редуктор (ч)

L10h2> Lh

Так как в результате расчетов выдержано условие Сrp< Cr и, как следствие, L10h > Lh ,то предварительно выбранные подшипники пригодны для конструирования подшипниковых узлов.


11. Проверка точности шпоночных соединений.(Чернавский стр.169 табл.8.9 )


Расчет напряжения смятия Червячный одноступенчатый редуктор, Мпа.

Тихоходный вал

а) под колесом


Червячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор, где


Т2- крутящий момент на тихоходном валу, Н/мм2.

d3 =72 – диаметр вала в месте установки шпонки, мм.

h =12 – высота шпонки, (ГОСТ 24071-80) ,мм.

t1 =7,5 – глубина паза вала (ГОСТ 24071-80) ,мм.

Червячный одноступенчатый редуктордопускаемое напряжение ;при стальной ступице и спокойной нагрузке Червячный одноступенчатый редуктор.


Червячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор.


Шпонка 20ґ12ґ36 ГОСТ 23360-78.

б) под полумуфтой


Червячный одноступенчатый редуктор, где


d1 =55,7 –диаметр вала в месте установки шпонки ,мм.

h =10 –высота шпонки ,мм.

t1 =6- глубина паза вала ,мм.

l=56 – длина шпонки ,мм.

Шпонка 16ґ10ґ56 ГОСТ 23360-78.

Быстроходный вал :

а) под полумуфту


Червячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор ,где


d1 =35- диаметр вала в месте установки шпонки ,мм .

h =8 –высота шпонки ,мм.

t1 =4 –глубина паза вала ,мм.

l =32 –длина шпонки ,мм.

Шпонка 10ґ8ґ32 ГОСТ 23360-78.

Проверка шпонок на срез.

Тихоходный вал.


Червячный одноступенчатый редуктор , Червячный одноступенчатый редукторЧервячный одноступенчатый редуктор

Червячный одноступенчатый редуктор

Червячный одноступенчатый редуктор


Следовательно условие, Червячный одноступенчатый редуктор ,выполнено для обоих шпонок тихоходного вала.

Быстроходный вал.


Червячный одноступенчатый редуктор,где


b =10 –ширина шпонки ,мм.

Следовательно условие Червячный одноступенчатый редуктор ,выполнено.

13. Уточнённый расчет валов. (Чернавский стр.383, 311.)


Уточнённый расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с допускаемыми значениями Червячный одноступенчатый редуктор. Прочность соблюдена при s≥Червячный одноступенчатый редуктор.

Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.

Проверочный расчёт быстроходного вала.(Чернавский стр.311, 383, 165)

Расчет на жесткость.

Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:


Червячный одноступенчатый редуктор


Стрела прогиба :


f= Червячный одноступенчатый редуктор


Допускаемый прогиб :


Червячный одноступенчатый редуктор.


Таким образом, жесткость обеспечена, так как выполнено условие Червячный одноступенчатый редуктор .

Определение коэффициента запаса прочности s.

Предел выносливости при симметирчном цикле изгиба:


σ-1=0,43σВ= 387 (Н/мм2).

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:


τ –1=0,58σ-1=224,5 (Н/мм2).


Коэффициент запаса прочности:


Червячный одноступенчатый редуктор, где


амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:


τv= τm=Червячный одноступенчатый редуктор;


Червячный одноступенчатый редуктор (мм3)- момент сопротивления при кручении;


Червячный одноступенчатый редуктор (Н/мм2).


Принимаем kτ=1,37- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений (табл.8.2, Ч.), ετ=0,7- масштабный фактор для касательных напряжений (табл.8.8, Ч.), ψτ=0,1 (стр.166, Ч.);


Червячный одноступенчатый редуктор.


Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Червячный одноступенчатый редуктор, где

Червячный одноступенчатый редуктор (Н/мм2),

ψσ=0,2 (стр.163, Ч.),

σv=Червячный одноступенчатый редукторН/мм2 (стр.162, Ч.),


kσ=1,8- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений (табл.8.2, Ч.),

εσ=0,88- масштабный фактор для нормальных напряжений;


Червячный одноступенчатый редуктор;


Результирующий коэффициент запаса прочности:


Червячный одноступенчатый редуктор>[s], где [s]=1,7.


Проверочный расчёт тихоходного вала.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:


σ-1=0,43σВ= 301 (Н/мм2).


Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

τ –1=0,58σ-1=174,5 (Н/мм2).


Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:


Червячный одноступенчатый редуктор, где


амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:


τv= τm=Червячный одноступенчатый редуктор;

Червячный одноступенчатый редуктор (мм3);

Червячный одноступенчатый редуктор Н/мм2).


Принимаем kτ=1,6 (табл.8.5, Ч.), ετ=0,7 , (табл.8.8, Ч.), ψτ=0,1 (стр.166, Ч.),


Червячный одноступенчатый редуктор.


Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:


Червячный одноступенчатый редуктор, где

Червячный одноступенчатый редуктор (Н/мм2), kσ=1,75 (табл.8.2, Ч.), εσ=0,82;

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:


Червячный одноступенчатый редуктор, где


M3- суммарный изгибающий момент в сечении;

Wнетто- момент сопротивления изгибу;


Червячный одноступенчатый редуктор (мм3);

Червячный одноступенчатый редуктор (Н/мм2);

Червячный одноступенчатый редуктор;


Результирующий коэффициент запаса прочности:


Червячный одноступенчатый редуктор>[s], где [s]=1,7.


Проверочные расчёты на прочность повсеместно дают удовлетворительные результаты.

14. Смазывание. Смазочные устройства. (стр.240, Ш.)


Смазывание червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, овода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибрации.

Способ смазывания

Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом. Этот способ применяют для червячных передач с цилиндрическим червяком смазывание окунанием допустимо до скорости скольжения 10 м/с.

Выбор сорта масла. (табл.10.29, Ш.)

Выбор сорта масла зависит от расчётного контактного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости колёс И-Т-Д-220,

И- индустриальное;

Т- для тяжело нагруженных узлов;

Д- масло с антиокислительными, антикоррозийными, противоизносными, противозадирными присадками;

220- класс кинематической вязкости.

Кинематическая вязкость при 400С, мм2/с (сСт)- 200.

Определение количества масла.

Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объём масляной ванны определяют из расчёта 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности. Имеем P=11 кВт => объём масляной ванны 6,6 л.

Определение уровня масла mЈhМЈ0,25d2.

При нижнем расположении червяка hМ=(0,1…0,5) d1, при этом hМ min=2,2m


hМ=0,3 d1=0,3·64=19,2 (мм);

hМ min=2,2·8=17,4 (мм).

Контроль уровня масла.

Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируют различными маслоуказателями. Выбираем жезловые маслоуказатели

Похожие работы:

  1. • Расчет червячного одноступенчатого редуктора
  2. • Одноступенчатые редукторы. Сварные соединения
  3. • Параметризация компоновок чертежей многоступенчатых ...
  4. • Проектирование управляемого привода в ...
  5. • Проектирование одноступенчатого червячного редуктора ...
  6. • Проект одноступенчатого червячного редуктора с нижним ...
  7. • Сборка червячного редуктора
  8. • Червячный редуктор
  9. • Привод ленточного конвейера. Червячный редуктор.
  10. • Проектирование редуктора
  11. • Проектирование привода общего назначения
  12. • Проектирование червячной передачи с разработкой методики ...
  13. • Одноступенчатый горизонтальный ...
  14. • Одноступенчатый цилиндрический редуктор с цепной передачей
  15. • Проектирование крана
  16. • Расчёт редуктора
  17. • Расчет конического редуктора
  18. • Червячная передача
  19. • Проектирование рыбоконсервного завода
Рефетека ру refoteka@gmail.com