- •В.А. Жулай, д.Н. Дегтев
- •Введение
- •Общие сведения о проектировании и конструировании
- •1.1. Основные понятия и обозначения
- •1.2. Цели и задачи курсового проектирования
- •1.3. Организация курсового проектирования
- •1.4. Требования к изделиям. Общие принципы и порядок проектирования
- •Кинематический расчет привода
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Расчет кинематических и силовых параметров привода
- •Расчет зубчатых передач
- •Выбор материалов и видов термической обработки зубчатых колес
- •. Определение допускаемых напряжений и коэффициента нагрузки
- •Значения пределов контактной выносливости зубьев
- •Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений
- •Значения коэффициентов эквивалентности
- •Значения пределов изгибной выносливости зубьев
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется аналогично:
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен по (3.12):
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20):
- •. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •Расчет цилиндрической редукторной пары
- •Предварительные основные размеры колеса:
- •Размеры заготовок
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Число зубьев шестерни и колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Расчет открытой передачи
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Силы, действующие в зацеплении
- •3.4. Расчет конических зубчатых передач
- •3.4.1. Расчет конической редукторной пары
- •Модуль передачи
- •Относительное смещение xe1 прямозубых шестерен
- •Размеры заготовки колес
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •Фактическое передаточное число
- •Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •3.4.2. Силы, действующие в конической передаче
- •3.5. Расчет планетарных передач
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Для сателлитов, с учетом количества зацеплений
- •3.5.3. Расчет нагрузок, действующих на валы и опоры
- •Радиальная реакция опоры подшипника сателлита
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен из (3.12)
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20)
- •Проверочные расчеты Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Окружная сила в зацеплении (по (3.92), н
- •Расчет червячных передач
- •Выбор материалов червячных пар
- •Основные механические характеристики материалов для червячных колес
- •Значения коэффициентов эквивалентности для червячных передач
- •Расчет основных параметров червячной передачи
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Тепловой расчет
- •Силы в зацеплении
- •Расчет основных параметров
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Силы в зацеплении
- •Расчет ременных передач
- •Расчет плоскоременных передач
- •Выбор типа ремня
- •Расчет геометрических параметров плоскоременной передачи
- •Расчет на прочность плоскоременной передачи
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры плоскоременной передачи
- •Расчет клиноременных передач Общая характеристика клиноременной передачи
- •Размеры клиновых ремней по гост 1284.1 – 89 и гост 1284.3 – 96
- •Порядок проектного расчета клиноременных передач
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры клиноременной передачи
- •Расчет передач с поликлиновыми ремнями
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры поликлиноременной передачи
- •Силы, действующие на валы ременной передачи
- •Для плоскоременной передачи
- •Шкивы ременных передач
- •Расчет цепных передач Типы и условия работы приводных цепей
- •5.1. Расчет параметров цепной передачи
- •Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей [рц], н / мм 2
- •5.2. Силы, действующие на валы цепной передачи
- •5.3. Звездочки для пластинчатых роликовых цепей
- •Основные параметры передачи роликовой цепью
- •6. Конструирование редукторов
- •6.1. Проектный расчет валов
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •6.2. Эскизная компоновка редуктора
- •Проверочный расчет валов
- •6.3.1. Расчет вала на статическую прочность
- •6.3.2. Расчет вала на усталостную выносливость
- •Определение реакций в опорах в горизонтальной плоскости
- •В вертикальной плоскости
- •Расчет на статическую прочность Максимальное нормальное напряжение
- •Расчет вала на усталостную выносливость
- •6.4. Расчет шпоночных и шлицевых соединений
- •6.4.1. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений
- •6.4.2. Расчет шлицевых соединений
- •Подбор подшипников качения
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •Реакции от сил в зацеплении
- •В горизонтальной плоскости
- •6.6. Смазывание передач и подшипников качения редукторов
- •Трансмиссионные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •7. Содержание и оформление конструкторской документации курсового проекта
- •7.1. Виды конструкторских документов, их обозначение
- •Основные надписи
- •7.2. Расчетно-пояснительная записка
- •Расчетно-пояснительная записка
- •7.3. Спецификация
- •7.4. Библиографический список
- •7.5. Графические документы
- •8. Применение прикладных программ расчетов узлов и деталей машин
- •8.1. Примеры расчета передач с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Trans
- •8.1.1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.2. Расчет конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.3. Расчет червячной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета червячной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.4. Расчет плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.5. Расчет клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •8.2. Пример расчета вала по усталостной прочности с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Shaft
- •Результаты расчета тихоходного вала косозубой передачи цилиндрического редуктора в модуле amp Shaft
- •9. Технические задания на курсовой проект
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Технические данные двигателей серии 4а
- •Продолжение табл. П.4
- •Продолжение табл. П.4
- •С короткими цилиндрическими роликами (из гост 8328 – 75)
- •Подшипники роликовые конические однорядные (из ту 37.006.162 – 89)
- •Оглавление
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Предварительный выбор подшипников качения
Выбор наиболее рационального типа подшипника для заданных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: типа передачи, передаваемой мощности, соотношения сил, действующих на опоры, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, схемы установки.
Предварительный выбор подшипников для каждого из валов редуктора проводится в соответствии со следующими рекомендациями.
Для опор валов цилиндрической прямозубой передачи принимают радиальные шариковые однорядные подшипники легкой или средней серий.
В качестве опор валов цилиндрической косозубой передачи принимают для быстроходной ступени – радиальные шариковые однорядные подшипники легкой или средней серий, а для тихоходной ступени – роликовые конические подшипники легкой серии.
Для опор валов конической передачи принимают роликовые конические подшипники легкой серии.
В червячной передаче в качестве опор червяка в зависимости от передаваемой мощности используют радиально-упорные шариковые или (при аw > 160 мм) роликовые конические подшипники средней серии. Червячное колесо обычно устанавливают на роликовые конические подшипники средней серии.
6.2. Эскизная компоновка редуктора
Эскизную компоновку редуктора следует выполнять в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге в масштабе 1 : 1 в такой последовательности.
Наметить расположение проекций компоновки в соответствии с кинематической схемой редуктора и наибольшими размерами колес.
Провести оси проекций и осевые линии валов. В цилиндрическом и червячном редукторах оси валов проводят на межосевом расстоянии друг от друга, при этом в цилиндрическом редукторе они параллельны, а в червячном – скрещиваются под углом 90 º. В коническом редукторе оси валов пересекаются под углом 90 º.
Вычертить редукторную пару в соответствии с геометрическими параметрами, полученными в результате проектного расчета (рис. 6.2 – 6.4 и табл. 6.2 – 6.4).
Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колес за внутренние стенки корпуса между ними оставляют зазор, мм, , Lm – наибольший размер контура передачи. Расстояние y между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов принимают . Расстояние между торцовыми поверхностями колес двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме, принимают с = (0,3 … 0,5) х. В коническом редукторе следует предусмотреть симметричность корпуса относительно быстроходного вала с1 = с2.
Вычертить ступени вала на соответствующих осях по размерам di и li, полученным в проектном расчете валов.
На соответствующих ступенях валов вычертить контуры выбранных подшипников в соответствии со схемой их установки. Контуры – основными линиями, диагонали – тонкими.
Рис. 6.2. Эскизная компоновка цилиндрического одноступенчатого редуктора
Рис. 6.3. Эскизная компоновка конического одноступенчатого редуктора
Рис. 6.4. Эскизная компоновка червячного одноступенчатого редуктора |
Таблица 6.2
Пример заполнения таблицы размеров цилиндрической передачи
Таблица 6.3
Пример заполнения таблицы размеров конической передачи
Таблица 6.4
Пример заполнения таблицы размеров червячной передачи
Размеры основных элементов корпуса редуктора
Размеры основных элементов корпуса определяются по эмпирическим формулам в зависимости от величины наибольшего вращающего момента на тихоходном валу редуктора, Н · м
, (6.7)
где РН – номинальная мощность двигателя, Вт;
ω – угловая скорость, рад/с;
Кпер – коэффициент перегрузки, принимаемый равным кратности пускового момента двигателя.
Для редукторов общего назначения принимают
. (6.8)
В приводимых ниже эмпирических формулах все размеры приведены в миллиметрах, значения Tmax – в Н · м.
Толщина стенки нижней части корпуса, если он имеет разъем по оси валов
. (6.9)
Толщина стенки крышки корпуса
. ( 6.10)
Крышку крепят к корпусу улучшенными винтами с шестигранной уменьшенной головкой класса прочности 6.6.
Диаметр стяжных винтов
. (6.11)
Диаметр винтов для крепления торцевых крышек неразъемных корпусов червячных редукторов определяют по формуле (5.33), только минимальный размер М6.
Расстояние между стяжными винтами – не более 10 d.
Толщина фланца по разъему
(6.12)
ширина фланца, если на нем нет стяжных болтов
. (6.13)
Диаметр фундаментного болта
; (6.14)
толщина лапы фундаментного болта
. (6.15)
Число фундаментных болтов при ат ≤ 250 – zф = 4, при ат > 250 – zф = 6.
Между вращающимися деталями должны быть предусмотрены следующие зазоры:
между вершинами зубьев колеса и корпусом редуктора
; (6.16)
между торцом колеса и внутренними деталями корпуса
; (6.17)
между торцами зубчатых колес
. (6.18)
Приведенные рекомендации распространяются и на червячные редукторы.