Проект двухступенчатого цилиндрического редуктора

1. Сборочный чертёж двухступенчатого цилиндрического редуктора А1 в разрезе в двух проекциях с габаритными размерами, позициями, характеристикой зацепления I и II ступеней:

• Число зубьев шестерни – 26/20, зубчатого колеса – 117/63;
• Модуль зацепления – 0,6/1,25;
• Передаточное отношение – 4,5/3,15;
• Расчётная ширина шестерни – 8/15,5;
• Степень точности – 8-С.

Техническая характеристика редуктора и требования:

• Величина крутящего момента на выходном валу привода – 4,09 Нм;
• Частота вращения вала – 98 об/мин;
• Общее передаточное число – 14,18;
• КПД привода – 0,84;
• Перед сборкой редуктора тщательно очистить отверстия в платах;
• Все детали промыть растворителем и просушить сжатым воздухом;
• После сборки редуктор обкатать в течение одного часа;
• В опоры валов заложить смазочный материал ЭРА;
• Условия и методы испытания по ГОСТ 16162-85.

2. Рабочие чертежи деталей А1: плата, вал, муфта втулочная, колесо зубчатое с массой и материалом для изготовления, допусками, фасками, посадками, шероховатостями и техническими условиями:

• 180-190 НВ;
• Покрытие: хим.окс;
• Отверстие 2Н7 сверлить в сборе с деталью.

3. Чертёж эскизной компоновки редуктора А2 в разрезе с основными размерами.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 36 страницах. В пояснительной записке рассмотрен расчёт привода:

Представлено описание конструкции: привод малой мощности состоит из электродвигателя, муфты, платы, прямозубой передачи и подшипников качения. Крутящий момент на выходном валу – 3,2, частота вращения – 95 об/мин.

Представлен выбор двигателя. Кинематический расчет привода:

Расчётным путём определены значения:

• мощности – 50 Вт и частоты вращения двигателя – 1390 об/мин. Выбран двигатель - АОЛ-011-4;
• передаточного числа привода – 14,18 и его ступеней – 3,15;
• силовых и кинематических параметров:

Произведён проектный расчет на прочность быстроходной передачи:

          Представлен выбор материала:

• для шестерни: сталь 35, вид термической обработки – нормализация, твердость – НВ 167-217, предел прочности – 530, текучести – 315;
• для колеса: сталь 15, твердость – НВ 140-187, прочность –370, текучесть –

Выполнено определение допускаемых контактных напряжений – 425 МПа и напряжений изгиба: шестерня - 152 МПа, колесо - 107МПа.

Рассмотрен проектный расчет на прочность быстроходной передачи, который произведён для открытых передач, работающих в условиях ограниченной смазки, где величина коэффициента формы зуба – 0,133, распределения нагрузки между зубьями – 1,92. Условие выполнено, расчетное значение модуля – 0,4.

Представлен проверочный расчет быстроходной передачи на контактную выносливость, где условие прочности на изгиб выполнено, перегруз передачи допустимый.

Определение основных геометрических параметров быстроходной передачи сведено в таблице:

Рассчитано определение сил в зацеплении быстроходной передачи: окружная – 111,1 Н, радиальная – 40,4 Н, для прямозубой передачи – 0.

Схема сил, действующих в зубчатом зацеплении, представлена на рисунке.

Произведён расчет тихоходной зубчатой передачи:

Назначен выбор материала шестерни - сталь 15 и колеса - латунь ЛС-59-1.

Определены значения допускаемых контактных напряжений – 265 МПа, напряжений изгиба: шестерня - 107МПа, колесо - 67 МПа.

Представлен проектный расчет на прочность тихоходной передачи, где коэффициент формы зуба – 0,126, распределения нагрузки – 2,03. Условие выполнено, то из расчёта по значениям колеса расчетное значение модуля – 0,8.

Выполнен проверочный расчет тихоходной передачи на контактную выносливость, при котором значения напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса допустимы – условие выполнено.

Рассчитаны основные геометрические параметры тихоходной передачи:

• Делительный диаметр колеса – 78,75 мм, шестерни – 25 мм
• Межосевое расстояние – 51,75 мм
• Диаметр вершин зубьев шестерни – 27,5 мм, колеса – 81,25 мм;
• Ширина венца – 12,5 мм;
• Высота ножки зуба – 1,56 мм, головки – 1,25 мм.

Рассмотрено определение сил в зацеплении тихоходной передачи: окружная – 349 Н, радиальная – 127 Н.

Произведён расчет валов и подшипников:

Выполнен выбор материала валов - сталь 30, для штифтов - сталь 45.

Представлен выбор допускаемых напряжений на кручение: для быстроходного вала – 12 Н/мм², для тихоходного - 20 Н/мм².

Рассчитаны геометрические параметры вала:

• двигателя – 6 мм
• редуктора: быстроходный – 6 мм, тихоходный – 8 мм;
• колес моста – 10 мм.

Приняты диаметры штифтов: 1,6 мм; 2,0 мм; 3,0 мм.

Рассмотрена эскизная компоновка редуктора:

• Намечено расположение проекций;
• Проведены осевые линии валов, отмечено расположение деталей зубчатых передач;
• Определены диаметры участков валов и вычерчены контурными линиями;
• Выбран тип подшипников, геометрические размеры и выполнено изображение на валах;
• Проработана конструкция плат или кронштейнов.

Рассмотрен уточненный расчет ведомого вала, при котором:

• Осуществлён предварительный расчёт диаметра вала;
• Переход к расчётной схеме, где вал рассмотрен как балка;
• Рассмотрены кручение и изгиб вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
• Проведён анализ построенных эпюр и определено опасное сечение вала, в котором найдена величина суммарного и эквивалентного изгибающего момента;
• Определены: диаметр вала в опасном сечении из условия прочности на изгиб, запас статической прочности.

Рассмотрен проверочный расчет подшипников серии 100, при котором найдена эквивалентная нагрузка и ресурс принятого подшипника, из чего следует, что данный подшипник пригоден для данных условий эксплуатации.

Программа: Компас 3D v