Расчёт редуктора.

СОДЕРЖАНИЕ
1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………………………..3
2.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА……..4
2.1. Расчет передаточного отношения
2.2. Расчет числа оборотов и угловых скоростей
2.3. Расчет мощностей на валах
2.4. Расчет крутящих моментов на валах редуктора
2.5. Определение минимальных диаметров валов
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ……
3.1. Допускаемые контактные напряжения
3.2. Допускаемые напряжения изгиба
4. РАСЧЁТ БЫСТРОХОДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ……………9
4.1. Определение основных параметров первой ступени передачи
4.1.1. Определение межосевого расстояния.
4.1.2. Определение рабочей ширины венца.
4.2. Определение модуля и чисел зубьев колёс
4.2.1. Определение модуля
4.2.2. Число зубьев
4.3. Определение геометрических размеров передачи
4.4. Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям
4.5. Проверочный расчет по напряжениям изгиба быстроходной передачи (проверка величины модуля)
5. РАСЧЕТ ТИХОХОДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ……………
5.1. Определение межосевого расстояния
5.2. Определение модуля и чисел зубьев колёс
5.2.1. Определение модуля
5.2.2. Число зубьев
5.3. Определение геометрических размеров передачи
5.4. Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям
5.5. Проверочный расчет по напряжениям изгиба тихоходной передачи
6. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС………………………………...16
7. ВЫБОР И РАСЧЕТ ШПОНОК…………………………………………………18
7.1. Выбор шпонок
7.2. Расчет шпонок на смятие
7.2.1. Для входного вала
7.2.2. Для промежуточного вала
7.2.3. Для выходного вала
8. РАСЧЕТ СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ В ЗАЦЕПЛЕНИИ………………………...20
8.1. Быстроходная передача
8.2. Тихоходная передача
8.3. Определение расчетных нагрузок в среднем валу
9. ПРОВЕРКА СТАТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВАЛА ПРИ ПЕРЕГРУЗКАХ В ОПАСНЫХ СЕЧЕНИЯХ …………………………………………..…
9.1. Быстроходного вала
9.2. Промежуточного вала
9.3. Тихоходного вала
10.РАСЧЕТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ВАЛА
11.ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ……………………………………...
11.1. Выбор подшипников качения
11.2. Проверочный расчет подшипников качения на долговечность
11.2.1. Быстроходного вала
11.2.2. Среднего вала
11.2.3. Тихоходного вала
12.РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ………………………….
12.1. Расчет основных размеров и габаритов редуктора
12.2. Расчет корпусных деталей
12.3. Смазочные устройства
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………...40

Промежуточного вала

При перегрузках напряжения удваиваются

. Тихоходного вала

При перегрузках напряжения удваиваются


РАСЧЕТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ВАЛА
Рассчитаем запас сопротивления усталости в опасном сечении II-II

где S – общий запас сопротивления усталости
- запас сопротивления усталости по изгибу
- запас сопротивления усталости по кручению
- допускаемый запас сопротивления усталости

где - пределы выносливости, МПа
- амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, МПа
- эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении.
- масштабный фактор, - фактор шероховатости
- коэффициенты корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости
- постоянные составляющие циклов напряжений, МПа



Т.к. S > 2,5...3, то специальный расчет на жесткость не производится.

ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ
. Выбор подшипников качения
Т.к. присутствует только радиальная нагрузка выбираем шариковые однорядные подшипники по ГОСТ 8338-75
Обознач d, мм D, мм В, мм r, мм Cr, кН Со, кН Масса, кг Входной вал 205 25 52 15 1,5 14,0 6,95 0,12 Промеж. вал 207 35 72 17 1,5 25,5 13,7 0,2 Выходной вал 213 65 115 23 2,5 56,0 34,0 0,61
. Проверочный расчет подшипников качения на долговечность
. Быстроходного вала
Рассчитываем подшипники 205
n – частота вращения
- минимальная долговечность подшипников качения редукторов по ГОСТ 16162-87
Режим нагрузки: спокойная, постоянная, допускаются легкие толчки.
Реакции в опорах берем из расчета вала
Выполняем расчет для опоры А как наиболее нагруженной

где -условная постоянная радиальная нагрузка
- радиальная и осевая нагрузки
- коэффициенты радиальной и осевой нагрузки
- коэффициент вращения
- коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки
- коэффициент температурный
, ,
Эквивалентная долговечность
Динамическая грузоподъемность
где - ресурс млн.об.
Р – эквивалентная нагрузка
. Среднего вала
Рассчитываем подшипники 207
n – частота вращения
- долговечность по ГОСТ 16162-87
, ,
Динамическая грузоподъемность
. Тихоходного вала
Рассчитываем подшипники 213
n – частота вращения
- долговечность по ГОСТ 16162-87
, ,
Динамическая грузоподъемность

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
. Расчет основных размеров и габаритов редуктора
Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор:
, где L – наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач мм. Принимаем а=14 мм
Расстояние между дном корпуса и поверхности колес мм
Расстояние между торцевыми поверхностями колес мм
Примерные габариты редуктора (внутренней части):
высота: мм
ширина: мм
Длина мм
. Расчет корпусных деталей
Толщина корпуса принимается из расчета:
δкорп.= 0,025аТ + 2 мм
δкорп.= 0,025∙190 + 2 мм = 6,75 мм; принимаем δкорп.= 7 мм
δкрыш.= 0,02аТ +2 мм
δкрыш.= 0,02∙190 + 2 мм = 5,8 мм; принимаем δкрыш.= 6 мм
Корпус выполняется литым из чугуна СЧ15 с приливами под установку подшипников и фланцами толщиной:
tкрыш.= 2,5 δкрыш.
tкрыш.= 2,5∙6=15 мм
dфундаментных болтов = 0,025 аТ + 12 мм = 0,025∙190 + 12 = 16,75 мм;
принимаем dфундаментных болтов = 16 мм (М16)
dболтов у подшипников = 0,7∙16 = 11,2 мм; принимаем dболтов у подшипников =12 мм (М12)
dостальных болтов = (0,5÷0,55) dфундаментных болтов; принимаем 0,5
dостальных болтов = 0,5∙16 = 8 мм, принимаем dостальных болтов = 10 мм (М10)
. Смазочные устройства
Для слива масла из редуктора, предусматривают сливное отверстие:
d D D1 L l b M141.5 25 21.9 24 13 3
Для наблюдения за уровнем масла предусматривают маслоуказатели:
Выбираем маслоуказатель II – 30МН 176 – 63

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
М.Н. Иванов. Детали машин, 5-е издание, переработанное, Москва «Высшая школа» 1991 г.
П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и дополненное – М.: Высш. шк. 1985 – 416 с:, ил.
К.Г. Тополиди, Г.А. Новоселов, Р.А. Волков. Детали машин и подъемно – транспортные устройства в текстильной и легкой промышленности. Учеб. Для вузов / 2-е издание, переработанное и дополненное; Под ред. К.Г. Тополиди / - СПГУТД. – СПб, 2000 – 388 с. ISBN 5-7937-0026-9 Санкт-Петербург.
В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т., 5-е издание, перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1978. – 559 с., ил.
М.Н. Иванов, В.А. Фингенов. Детали машин: Учебник для машиностроительных спецмальностей вузов: 7-е издание перераб. и доп. – М. : Высшая шк. 2002-408 с., ил.
А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин. – М. : Высшая шк. 1991 - 432 с., ил.
Коломинов Б. В. Расчеты зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач. ЛВВИСКУ.- Л., 1989 – 88 с.
39