Аннотация

В данном курсовом проекте представлен расчёт одноступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора. Проводится расчет геометрических параметров зубчатой передачи по контактным и изгибным напряжениям. Выполняется расчет тихоходного (выходного) вала. Рассчитываются подшипники и шпоночные либо шлицевые соединения. Подбираются параметры корпуса и выполняется сборочный чертеж редуктора.

The summary

In the given course project the account of the single-stage cylindrical toothed reduction gearbox is represented. The choice of the electric motor is carried out , proceeding from a potency on an output to the shaft of a drive, frequency of rotation of the target shaft and designed efficiency , choice of a material of toothed sprockets, is determined supposed contact voltages and flexural, the main parameters of transfer, preliminary diameters of shaft, choice of bearings are determined, the target shaft of the reduction gearbox and шпоночные of junction settles up on strength and endurance, the resource of bearings is determined.

Введение

Рассчитать и спроектировать одноступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор указанной схемы по следующим исходным данным:

U	Двигатель (марка, N/n)	Вид передачи	Ресурс LH, час	Термообработка
3,55	4A180M2У3 30 кВт / 2900 об/мин	К	15000	улучшение

Необходимо:

• Произвести кинематический расчёт передачи.

• Выбрать материал зубчатых колес и определить допускаемые контактные и изгибные напряжения.

• Определить основные параметры передачи, исходя из критерия контактной выносливости.

• Рассчитать геометрию передачи.

• Определить окружную скорость в зацеплении.

• Найти усилия, действующие в зацеплении и проверить передачу на контактную и изгибную выносливость.

• Определить ориентировочный диаметр валов.

• Рассчитать на прочность и выносливость выходной вал редуктора.

• Определить ресурс выбранных ранее подшипников, причём он должен быть не менее 7000 часов.

• Произвести расчёт на прочность шпоночных соединений с валами.

Графическая часть представляет собой сборочный чертёж редуктора минимум в двух проекциях, с обозначением необходимых размеров.

Расчёт кинематических и силовых соотношений в передачах

1) Определение частоты вращения вала n₂ из уравнения передаточного соотношения:

2) Определение угловых скоростей колёс (ω):

3) Определение мощности на валу:

Для определения мощности на валу необходимо найти общий КПД (η_о):

η_зп = 0,98 – КПД зубчатой передачи (выбирается из таблицы 1.1 [1])

η_п – КПД подшипников в степени их количества,

η_см- КПД смазки.

4) Определение момента вращения колес зубчатой передачи (Т):

Выбор материала для зубчатых колес

1) Назначаем материал зубчатой пары.

Шестерня – Сталь 40Х ГОСТ 4543-81, улучшение НВ=290.

Колесо – Сталь 45 ГОСТ 4543-81, улучшение НВ=250.

2) Допускаемые напряжения на контактную выносливость:

,

где - предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов N_OH, определяемое по таблице.

Для шестерни .

Для колеса .

Срок службы Т=15000 часов.

По графику находим коэффициент долговечности, для шестерни и колеса .

Назначаем коэффициент безопасности S_H, который может быть:

S_H = 1,1 – при нормализации, улучшении или объемной закалке.

Для шестерни: .

Для колеса: .

3) Допускаемое напряжение на выносливость при изгибе:

В данном случае .

Для шестерни .

Для колеса .

S_F = 1,75 – коэффициент безопасности, учитывающий нестабильность свойств материала

K_Fc = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки.

- коэффициент, учитывающий НВ, шлифовку зубьев, термообработку.

Y_S = 1,0 – коэффициент, учитывающий градиент напряжений, концентрации напряжений и величину модуля .