1.Расчет мощности и выбор двигателя

Мощность на выходном валу редуктора:

Расчетная мощность двигателя:

По каталогу выбираем двигатель типа:

2. Кинематический и силовой анализ

Передаточное отношение редуктора:

Частоты вращения валов:

Момент на входном валу:

Суммарное время работы редуктора:

3. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений

Расчетная твердость стали

По величине HB^'выбираем сталь , термообработанную на твердость

Предел контактной выносливости

Число циклов нагружения зуба шестерни

Базовое число циклов

Коэффициент долговечности

Принимаем K_HL=1.

Допускаемые контактные напряжения

Где S_H = 1,1

Предел изгибной выносливости

Базовое число циклов:

Коэффициент долговечности

Принимаем K_FL=1

Допускаемые напряжения изгиба

где S_F = 1,75 коэффициент безопасности

4.Расчет прямозубой конической передачи

Расчетное число зубьев шестерни

Число зубьев колеса

Расчетный внешний делительный диаметр шестерни

где K_H= 1,2 – коэффициент нагрузки;

Расчетный внешний модуль зацепления

Внешнее конусное расстояние

Углы делительных конусов

Колеса:

Шестерни:

Внешний диаметр делительной окружности шестерни

Внешний диаметр делительной окружности колеса

Внешние диаметры окружностей вершин зубьев

Ширина зубчатого зацепления

Внешняя высота зуба

Проверочный расчет

Рабочее контактное напряжение

Коэффициент формы зуба шестерни

Расчетные напряжения изгиба в зубьях шестерни

где K_F=1.3 коэффициент нагрузки.

Силы в зацеплении (на колесе):

окружная

радиальная

осевая

5. Проектный расчет валов. Подбор подшипников

5.1 Входной вал

Предварительный диаметр выходного участка

где [τ]=20 МПа- допускаемое значение напряжения

Принимаем

Диаметр ступени под уплотнение:

Диаметр ступени резьбы цилиндрической гайки

Диаметр ступени под подшипники

Диаметр упорного бутика

В опорах валов устанавливаем конические роликоподшипники легкой серии. Габаритные размеры подшипника:

5.2 Выходной вал

Предварительный диаметр выходного участка

Принимаем

Диаметр ступени под уплотнение

Диаметр ступени под подшипники

Диаметр ступени под коническое колесо

Диаметр упорного буртика

В опорах валов устанавливаем конические роликоподшипники легкой серии. Габаритные размеры подшипника:

6. Расчет элементов корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса

Диаметр стяжных болтов

Ширина фланца корпуса

Толщина фланца корпуса и крышки корпуса

Толщина фланца основания корпуса

Толщина ребер жесткости

Диаметр фундаментальных болтов

Ширина фланца основания корпуса

Диаметр винтов крышек подшипников

7. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений.

7.1 Входной вал

Длина выходного участка вала l_в1принимается равной длине вала двигателяl₁:

.По диаметру и длине выходного участка выбираем шпонку:

Проверочный расчет на смятие:

7.2 Выходной вал

Для выходного участка по диаметру и длине выходного участка выбираем шпонку:

Проверочный расчет на смятие:

Для ступени под колесо сечение шпонки bхhвыбираем по диаметру , а длину – по длине ступицы колеса :

Проверочный расчет на смятие:

8. Проверочный расчет выходного вала

8.1 Расчет и построение эпюр изгибающих моментов

Нагрузка на вал

Средний делительный диаметр конического колеса:

Расстояние между опорами:

Плоскость Axz– действует силаF_t2

Изгибающий момент на участке x₁:

Плоскость Ayx– действуют силыF_r2 иF_a2

Изгибающий момент на участке x₁:

Изгибающий момент на участке x₂:

Суммарные изгибающие моменты в опасном сечении

Максимальный Суммарный изгибающий момент в опасном сечении

Крутящий момент на валу