Мікроредуктор

ЗМІСТ

Завдання

Вихідні дані

1. Кінематичний розрахунок

1.1. Вибір кінематичної схеми редуктора

1.2. Вибір електродвигуна

1.3. Вибір передавального числа редуктора

1.4. Похибка передавального числа

1.5. Число обертів тихохідного вала

2. Розрахунок на міцність зубчастої пари

2.1. Вибір матеріалу колеса

2.2. Вибір допустимих напружень

2.3. Коефіцієнт ширини колеса

2.4. Коефіцієнт навантаження

2.5. Номінальний момент, що крутить на веденому валу

2.6. Ширина коліс

2.7. Нормальний модуль зубчастої пари

2.8. Визначення числа зубців шестірні і колеса

2.9. Визначення еквівалентних чисел зубців

2.10. Визначення коефіцієнту Yβ

2.11. Визначення геометричних розмірів колес

3. Розрахунок валів на міцність

3.1. Зусилля в зачепленні

3.2. Швидкохідний вал

3.2.1. Вибір матеріалу вала

3.2.2. Вибір муфти, визначення зусилля від муфти

3.2.3. Наближена оцінка вала

3.2.4. Опорні реакції та згинальний момент у вертикальній площині

від сил, що діють у зачепленні

3.2.5. Опорні реакції та згинальний момент у горизонтальній

площині

3.2.6. Результуючий згинальний момент від сил, що діють у зачепленні, у перерізі, який проходить через середину шестірні

3.2.7. Опорні реакції і згинальні моменти від сили, що діє в муфті

3.2.8. Сумарний максимальний згинальний момент у перерізі, що проходить через середину шестірні, від сил, що діють у зачепленні та від муфти

3.2.9. Приведені (еквівалентні) моменти у небезпечних перерізах вала

3.2.10. Діаметр вала під шестірнею

3.2.11. Діаметри вала під підшипники

3.3. Тихохідний вал

3.3.1. Вибір матеріалу вала

3.3.2. Опорні реакції та згинальні моменти у вертикальній пло-

щині від сил, що діють у зачепленні

3.3.3. Опорні реакції та згинальні моменти у горизонтальній площині від сил, що діють у зачепленні

3.3.4. Результуючий загальний момент від сил, що діють у зачепленні, у небезпечному перерізі, що проходить через середину колеса

3.3.5. Приведений (еквівалентний) момент у небезпечному пере-

різі, що проходить через середину колеса

3.3.6. Діаметр вала під колесом

3.3.7. Розмір діаметру вала на опорах А та В

3.4. Виконання шестірні

4. Підбор підшипників кочення

4.1. Швидкохідний вал

4.1.1. Радіальне навантаження на підшипники, тобто опорні реакції

на сили, що діють у зачепленні та в муфті

4.1.2. Осьове навантаження

4.1.3. Еквівалентне динамічне навантаження

4.1.4. Номінальна довговічність

4.2. Тихохідний вал

4.2.1. Визначення радіальних навантажень на підшипники

4.2.2. Осьове навантаження

4.2.3. Еквівалентне динамічне навантаження

4.2.4. Номінальна довговічність

5. Вибір шпонки

6. Змащування редуктора

6.1. Вибір системи змащування зачеплення та підшипників кочення

6.2. Необхідна в’язкість та сорт масла

6.3. Глибина занурення колеса в олію

7. Корпус редуктора

7.1. Матеріал корпуса редуктора

7.2. Розміри корпуса

7.2.1. Товщина стінки корпуса

7.2.2. Товщина масляної ванни

7.3. Кріплення корпуса

7.4. Гнізда кріплення підшипників

8. Кришки підшипників

Список використаної літератури

 

 

ЗАВДАННЯ

Спроектувати одноступінчастий косозубий мікроредуктор для привода стрічкопротягувального механізму.

ВИХІДНІ ДАНІ

Діаметр барабана D = 30 мм

Швидкість барабана V = 950 мм / с

Окружне зусилля барабана P = 60 Н

Умови роботи: обертання нереверсивне, навантаження нерівномірне, задане графіком (Рисунок 1.).

Рисунок 1. – Графік нерівномірного навантаження

Термін служби - 5 років при однозмінній роботі 7 годин на добу. Число робочих днів у році - 250.

1. КІНЕМАТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК

1.1. Вибір кінематичної схеми мікроредуктора (Рисунок 1.1)

Рисунок 1.1 – Кінематична схема мікроредуктора

1.2. Вибір електродвигуна

а) Для приблизного визначення ККД мікроредуктора приймемо

орієнтовно ККД однієї пари зубчастих коліс при роботі в масляній

ванні , а також однієї пари підшипників кочення .

Тоді ККД микроредуктора дорівнює:

Вт

б) Потужність на ведучому валу:

, де

Вт

Вт

в) Вибираємо електродвигун серії 4А, номінальна потужність якого

Nдв.=60 Вт, число обертів nдв=2700об./хв.

1.3. Вибір передавального числа мікроредуктора

i = , де n1 – число обертів ведучого вала, об./хв.;

n2 – число обертів веденого вала, об./хв.

об./хв.

Отже :

Відповідно до ДСТУ приймаємо і=4.5

1.4. Похибка передавального числа

,

що не перевищує допустимого значення .

1.5. Число обертів тихохідного вала

об./хв.

2. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ЗУБЧАСТОЇ ПАРИ

2.1. Вибір матеріалу колеса

Матеріал зубчастих коліс повинен витримувати дотичні та згинальні напруження зубців. Дотичні напруження визначаються тільки твердістю поверхні матеріалу, а згинальні залежать також від твердості серцевини колеса. Найкращим матеріалом, що відповідає вищезазначеним вимогам, є термічно оброблена сталь.

Матеріал коліса: сталь 45Х

Матеріал шестірні: сталь 40Х, термообробка забезпечує поліпшення її характеристик до твердості НВ = 246÷280 ; σміц = 1000 Мпа ; σтек=800 МПа

2.2 Визначення допустимого дотичного напруження

Допустиме дотичне напруження зубчастого колеса залежить від строку служби і режиму роботи передачі. При розрахунку на витривалість :

, де

σHlimb – базова межа дотичної витривалості поверхні зубців;

ZR – коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні та вибирається залежно від класу її шорсткості (для нашого проекту приймаємо 7-й клас та ZR=1);