Московский государственный технический университет Гражданской авиации (МГТУ ГА)
Кафедра Технической механики и Инженерной графики (ТМиИГ)
Курсовой проект по дисциплине "Детали Машин"
На тему: "Проектирование
одноступенчатого механического редуктора"
Москва, 2024
Исходные данные:
Tвых = 280 Нм - момент на выходном валу
nвых = 342 об/мин - обороты на выходном валу
Lгод = 2,0 - годовой ресурс редуктора
Kгод = 0,8 - сколько дней в году работает
Kсут = 0,7 - сколько часов в сутки работает
Гр М - 1 - группа материалов
ηр = 0,96 - КПД передачи
Избыточно располагающий информацией доклад, по которому курсовой проект сдавался:
Вашему вниманию представляется курсовой проект "Одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор с валами, расположенными в горизонтальной плоскости". КП состоит из расчетной и проектировочной конструкционной частей. В результате кинематического расчета мы выбрали двигатель по потребной мощности 10442 Ватт с частотой вращения 1447 об/мин, получили передаточное число редуктора, равное 4,2 и крутящий момент на входе, равный 69 Нм. Выбрав материал наших зубчатых колес из рекомендуемой группы материалов для шестерни - сталь 40Х, термообработка - Улучшение 2, для колеса - сталь 40Х, термообработка - Улучшение 1, расчета на контактную прочность по допускаемым напряжениям, определили межосевое расстояние, равное 118 мм.
Задав модуль зацепления 2 мм и угол наклона зубьев, равный 18 градусам, определили фактические числа зубьев на колесе и шестерне нашей передачи и определили делительные диаметры колес и силы в зацеплении - окружную, радиальную и осевую.
В следующем расчете рассчитали изгибные напряжения и проверили условие прочности передачи на сопротивление усталостному изгибу зубьев.
Для определения геометрических параметров тихоходного вала мы рассчитали по заниженным касательным напряжениям диаметр выходного конца тихоходного вала, определили геометрические параметры - диаметры и длины участков тихоходного и быстроходного валов, выбрали на соответствующих участках валов шпонки, манжеты и подшипники. Также рассчитали геометрические размеры колес.
Так как на этапе эскизного проектирования размеры валов определялись ориентировочно, провели проверочный расчет на выносливость тихоходного вала редуктора.
Для чего: составили расчетную схему вала и определили расчетные нагрузки, действующие на вал. Определили реакции опор, построили эпюры моментов в вертикальной и горизонтальной плоскости, определили суммарные изгибающие моменты.
В предварительно намеченных опасных сечениях вала - под колесом и под подшипником сделали проверочный расчет прочности. Проверочный расчет заключается в определении расчетных коэффициентов запаса прочности и сравнении их с допускаемым, равным 1,5. В нашем случае в результате проверки был сделан вывод, что прочность вала обеспечена, так как суммарный коэффициент запаса прочности больше допускаемого и выявлено опасное сечение - сечение под подшипником.
Выбранные подшипники мы также рассчитали на прочность. Критерием расчета была долговечность подшипника и сравнение ее с долговечностью редуктора. В нашем случае долговечность подшипника больше срока службы редуктора. Подшипники выбраны правильно.
Затем был проведен расчет шпоночных соединений на прочность по напряжениям смятия.
После расчетной части следует разработка чертежей.
Содержание (копия из ПЗ):
Исходные данные для проектирования КП
2. Кинематический и силовой расчет
3. Расчет цилиндрической косозубой передачи на контактную прочность (выносливость)
3.1. Для Гр М - Ⅰ
3.2. Коэффициент запаса контактной прочности SH
3.3. Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни, колеса и передачи
3.4. Коэффициенты ψba и ψbd
3.5. Коэффициент kHβ
3.6. Коэффициент динамической нагрузки kHV
3.7. Числа зубьев шестерни z1 и колеса z2
3.8. Угол наклона зубьев β
3.9. Коэффициент перекрытия ε
3.10. Коэффициент kHα
3.11. Межосевое расстояние aw
3.12. Рабочая ширина колеса b2 и шестерни b1
4. Определение нормального модуля, числа зубьев, делительных диаметров колес, сил в зацеплении
4.1. Нормальный модуль зацепления mn
4.2. Суммарное число зубьев
4.3. Фактический угол наклона зубьев
4.4. Фактические числа зубьев шестерни и колеса z1ф и z2ф
4.5. Фактическое передаточное число uф
4.6. Диаметры шестерни и колеса dw1 и dw2
4.7. Силы в зацеплении Ft, FR, FA
5. Расчет цилиндрической косозубой передачи на сопротивление усталостному изгибу зубьев
5.1. Коэффициент kFβ
5.2. Коэффициент kFV
5.3. Коэффициент формы зуба YF
5.4. Коэффициенты Yβ и Yε
5.5. Рабочие напряжения изгиба в зубьях шестерни и колеса
5.6. Пределы выносливости σFO1 и σFO2
5.7. Допускаемые напряжения изгиба
5.8. Проверка
6. Разработка эскизной компоновки горизонтального цилиндрического редуктора по заданию №1
6.1. Параметры и эскиз тихоходного вала
6.2. Графическое изображение зубчатого зацепления, конструирование колеса
6.3. Параметры и эскиз быстроходного вала
7. Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на прочность
7.1. Составление расчетной схемы вала и определение расчетных нагрузок
7.2. Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящего моментов
7.2.1. Вертикальная плоскость
7.2.2. Горизонтальная плоскость
7.3. Суммарные изгибающие моменты в сечениях Ⅰ и Ⅱ и суммарные реакции опор А и В
7.4. Материалы валов
7.5. Проверочный расчет прочности вала в опасных сечениях
7.5.1. Проверочный расчет прочности вала в сечении Ⅰ под колесом
7.5.2. Проверочный расчет прочности вала в сечении Ⅱ под подшипником
8. Определение долговечности подшипников тихоходного вала
8.1. Ресурс редуктора в часах
8.2. Расчет шариковых радиально-упорных подшипников
9. Проверочный расчет шпоночных соединений
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: Методическое пособие по выполнению курсового проекта
