Курсовая работа (т): Расчёт одноступенчатого цилиндрического редуктора

= 18650 мм³.

= 4.3 Н/мм².

б) Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла ф_а равна половине расчетных напряжений кручения ф_к:

,

где М_к- крутящий момент, Мк =340 Н·м;

- полярный момент инерции сопротивления сечения вала.

,

= 40250 мм³.

= 4.2 Н/мм².

. Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

,

,

где К_у и К_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала и выбираются по табл.: К_у = 1,9, К_ф = 1,7;

К_F- коэффициент влияния шероховатости, выбирается по таблице, К_F = 1;

К_d - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, выбирается по таблице, К_d = 0,67;

К_y - коэффициент влияния поверхностного упрочнения, выбирается по таблице, К_y = 2,5.

,

.

. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала:

,

,

где у_-1 и ф_-1 - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, у_-1 определяется по таблице, у_-1 = 410 МПа, ф_-1 = 0,58·у_-1 = 0,58·410 = 238 МПа.

МПа,

МПа.

. Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

,

,

= 84.4,

=56.2.

. Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

,

где [S] - коэффициент запаса прочности, [S] = 2.

= 46.8.

Проверочный расчет вала показал, что данный вал удовлетворяет условиям прочности.

9. Подбор и расчёт муфты

Для соединения входного вала редуктора с валом электродвигателя выберем муфту упругую втулочно-пальцевую.

Упругие элементы муфты проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами:

,

где Т = 87.5 Н∙м - вращающий момент, Н∙м;

=12 - диаметр пальца, мм;

= 25 - длина упругого элемента, мм;

= 2 МПа - допускаемые напряжения;

= 6 - число пальцев;

=20 - диаметр отверстия под упругий элемент, мм;

=60 - диаметр окружности расположения пальцев, мм.

МПа

Пальцы муфты изготавливают из стали 45 и рассчитывают на изгиб:

,

где МПа - допускаемые напряжения изгиба;

мм - зазор между полумуфтами.

МПа.

10. Выбор посадок

В данном курсовом проекте кольца подшипников нагружены:

кольца, вращающиеся относительно радиальной нагрузки, подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению (внутренние кольца подшипников);

кольца, неподвижные относительно радиальной нагрузки, подвергаются местному нагружению (наружные кольца подшипников;

Многолетней практикой установлено, что соединение внутренних колец должно быть обязательно с натягом, исключающим проворачивание и обкатывание кольцом вала.

Посадки наружных колец назначают более свободными, допускающими наличие небольшого зазора, т. к. обкатывание кольцом корпуса в этом случае не происходит. Нерегулярное проворачивание невращающегося кольца полезно, т. к. при этом изменяется положение зоны нагружения. Кроме этого, такое сопряжение облегчает осевые перемещения колец при монтаже, при регулировании зазоров в подшипниках и при температурных деформациях валов.

Для входного вала посадка внутреннего кольца на валу по k6, посадка наружного кольца в корпусе по Н7.

Для выходного вала посадка внутреннего кольца на валу по k6, посадка наружного кольца в корпусе по Н7.

11. Смазка редуктора

Смазывание редуктора осуществляется окунанием зубчатого колеса в масло на уровень, обеспечивающий их погружение на 10-15 мм.

Объём масляной ванны определяется из расчёта:

Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости колес:

Таблица 1

Выбираем масло И-Г-А-32

При картерном смазывании передачи и окружных скоростях более 1 м/с масло разбрызгивается зубьями колёс, а при скоростях более 3 м/с внутри корпуса образуется масляный туман. И в том, и другом случае нет необходимости предусматривать специальную смазку подшипников, т.к. они будут смазываться тем же маслом, что и передачи. Именно такие скорости характерны для большинства редукторов общего назначения.

Заключение

В ходе курсового проекта был спроектирован цилиндрический одноступенчатый редуктор.

При кинематическом расчете передаточное число привода ровнялось:

.

После расчета цилиндрической передачи передаточное число изменилось:

=4.

Находим погрешность:

= 0%.

В ходе проектирования были выполнены кинематический расчет с выбором электродвигателя, расчет передач. После выполнения компоновочных чертежей были выполнены проверочные расчеты подшипников качения, вала, шпонок. Были выполнены расчет муфты, подбор посадок, выбор смазки и уплотнений.

В ходе расчета было выяснено, что зубчатая передача недогружена, что гарантирует надежную работу привода в течение всего срока службы.

Литература

1   Анурьев В.И. Справочник конструкора-машиностроителя. Изд.7-е в 3-х тт.-М.: Машиностроение, 1992.

2       Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для тех. спец. вузов.-6-е изд., исп.-М.: Высш. шк., 2000.-447с.,ил

         Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. Для студентов высш. техн. учеб. заведений.-5-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1991.-383 с.:ил.

         Чернавский С.А. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов.- М.: Машиностроение, 1984.-560 с.

         Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов.- М.: Высшая школа, 1991.- 432с.