Курсовая с практикой на тему Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора (Вариант 11)

Содержание:

Задание на проектирование……………………………..…………………….…… 2
Введение……………………………………………………………………….…….. 3
1. Энергокинематический расчет привода …………………………………………4
2. Расчет зубчатой передачи…………………………………………………….….. 5
2.1. Выбор материалов колес и расчет допускаемых напряжений ………….. 5
2.2. Проектный расчет передачи………………………………………………. 10
2.3. Проверочный расчет передачи……………………………………………..11
3. Расчет ременной или цепной передачи………………………..…………………13
4. Расчет и проектирование валов…………………………………..………………15
4.1. Проектный расчет валов…………………………………………………….14
4.2. Уточненный расчет валов…………………………………………………..19
5. Обосновани выбора подшипников качения………………………………….… 20
6. Проверка шпонок на смятие…………………………………………….….……..21
7. Определение размеров корпуса редуктора…………………………….….………21
8. Смазка зубчатых колес и подшипников …………………………….…….…….22
9. Уплотнительные устройства………………….…………………………………. 23
Заключение………………………………………….………………………………..24
Библиографический список………………………………………….………………27

Введение:

Во многих отраслях профессиональной деятельности человека применятся передаточные механизмы. Одной из самых распространенных видов передаточн-ых механизмов можно назвать редукторы, основное назначение которых переда-ча механической энергии исполнительному механизму и согласование физико-механических параметров двигателя и исполнительного механизма (редукторы понижают частоту вращения электродвигателя, при этом повыша-ется крутящий момент на выходном валу редуктора).
Основными элементами редуктора являются зубчатые и/или червячные пе-редачи, размещенные в неподвижных опорах. В большинстве случаев редукторы выполняются в виде передач, заключенных в корпус, что обеспечивает защиту передач от внешних воздействий. Наибольшее распространение в практической деятельности получили цилиндрические одно- или многоступенчатые механиз-мы.
Теоретические основы проектирования передач такого типа широко разра-ботаны и унифицированы, но область их применения настолько широка, что унифицированные конструкции порою не удовлетворяют поставленным усло-виям эксплуатации и зачастую в инженерной практике возникают задачи проек-тирования специализированных приводов, в состав которых входят и редукторы. Актуальность разработки специализированных приводов общетехнического на-значения остается на высоком уровне, т.к. обеспечивает решение множества ин-женерных задач в самых различных областях человееской днятельности.

Заключение:

Работа выполнена в соответствии с заданными исходными данными, при этом приобретены навыки расчетов, как элементов конструкции цилиндрического двухступенчатого редуктора.
Результаты расчетов позволяют утверждать, что заданные кинемати-ческие параметры передач превышают величину подводимой мощности по своей несущей способности. Для получения более малогабаритной и менее металлоемкой конструкции кинематические параметры передач могут быть уменьшены, но вопросы оптимизации (в данном случае) не является акту-альными.

Преобретенные навыки могут быть использованы в практической работе автора.

Фрагмент текста работы:

Энергокинематический расчет привода

Привод состоит из двух последовательно соединенных передач – внешней (плоскоременной) и внутренней (зубчатой) передач. Передаточное число приво-да описывается выражением
u_(0-2)=u_(0-1)*u_(1-2)= (2 … 4)*(2,5 … 4) = 5 … 16,
где u_(0-1)=2…4- передаточное число плоскоременных передач, рекомендуе-мый диапазон значений [5],
u_(1-2)= 2,5 … 4- передаточное число низкооборотистых зубчатых передач, рекомендуемый диапазон значений [5].
Соответственно, число оборотов двигателя должно обеспечиваться в диа-пазоне 1500 … 4800 об./мин. Электродвигатели общемашиностроительного на-значения типа А4 обеспечивают (ориентировочно) числа обротов выходного вала двигателя в диапазоне 700 … 3000 об./мин. Принимая ориентировочное число боротов двигателя порядка 1400 об./мин, определяем в первом приближе-нии передаточные числа ступеней привода
u_(0-1)=1,94, u_(1-2)= 2,5, u_(0-2)=4,85.
При заданных мощности на выходном валу привода Р2 = 6 кВт и частотой его вращения n2 = 300 об/мин определение энергокинематических параметров привода проводиится в направлении от вала 2 к валу 0 привода. Таким образом,
на валу «2» : мошность P_2=6 кВт,
момент T_2=9550*P_2*n_2=9550*6/300≅ 191 Н*м,
— число оборотов n_2=300 об/мин.,
— угловая скорость вращения w_2=π*300/30≅31,4 с^(-1).
на валу «1»: мошность P_1= P_2*η_1*η_2*η_3=6/(0,94*0,99*0,96 )≅6,72 кВт,
— момент T_1= P_1*n_2/u_(0-2) =9550*6,7/(300*2,5) ≅85,6 Н*м,
— число оборотов n_2=300*2,5=750 об/мин.,

— угловая скорость вращения w_1=w_2*u_(1-2)≅78,54 с^(-1).
на валу «0»: мошность P_0= P_1*η_1*η_2*η_3=6/(0,94*0,99*0,97)≅6,99 кВт,
— момент T_1= P_1*n_2/u_(0-2) =9550*6,99/(300*2,5*1,94) ≅45,8 Н*м,
— число оборотов n_2=300*2,5*1,94=1455 об/мин.,
— угловая скорость вращения w_0=w_1*u_(0-1)=78,54*1,94=152,4с^(-1),
где η_1≅ 0.94 – КПД зубчатой муфты,
η_2≅ 0.99 – КПД пары подшипников,
η_3≅ 0.97 – КПД зубчатой передачи;
η_4≅ 0.96 – КПД упруго-втулочной муфты,
η_4≅ 0.97 – КПД плоскоременной передачи.
Для данного привода выбираем электродвигатель асинхронный короткозамкнутый трехфазный серии А4 общепромышленного назначения, закрытый обдуваемый. Тип двигателя 4А132S4У3 по ТУ 15-510.781 – 81 с характеристиками: мощность 7.5 кВт, n = 1445 об./мин., КПД = 87,5, T_П/Т_Н =2,2,
T_мах/Т_Н =3,0.
Уточняем общее передаточное отношение

U_(1-им) = n_1/n_им = ω_1/ω_им = 1445/(300 )=4,82