Проект механического привода с электродвигателем и цилиндрическим редуктором внутрен-него зацепления

Перечень чертежей:

• Чертеж детали вал из стали 45 по ГОСТ 1050–88 на А3
• Чертеж зубчатого колеса на А4 с проставленными размерами и техническими характеристиками:
• Модуль – 1,5;
• Число зубьев – 178;
• Угол наклона – 10,73⁰;
• Направление линий зуба – правое;
• Исходный контур – ГОСТ 16202–81;
• Коэффициент смещения – 0;
• Степень точности – 7–6–6–0;
• Делительный диаметр –171,75;
• Твердость стали 180...207.

• Сборочный чертеж редуктора на А1 в двух проекциях, с указанием присоединительных и габаритных размеров с характеристиками и условиями:

Дополнительные материалы:

Приведена пояснительная записка на 28 листах в формате Word.

Согласно заданию был спроектирован механический привод, состоящего из: электродвигателя, цилиндрического  редуктора, внутреннего зацепления.

Для этого произведен кинематический расчет привода и выбор электродвигателя:

В качестве материала зубчатых колес принята сталь 45 для шестерни и колеса. Рассчитано суммарное число работы передачи – 21024 ч; условное допускаемое контактное напряжение – 405 МПа.

Предварительный выбран угол наклонов зубьев, составивший 10, а также коэффициент ширины зубчатых колес – 0,3.

Определено:

• предварительное значение начального диаметра шестерни;
• нормального модуля передачи – 1,5 мм;
• межосевого расстояния передачи – 100 мм;
• суммарное число зубьев –131;
• число зубьев шестерни – 47 и колеса 178;
• фактическое значение передаточного числа – 3,78;
• действительный угол наклона зубьев –10,73.

Вычислены параметры зубчатых колес:

Определена окружная скорость зубчатых колес: 2,703 м/с. Для косозубой передачи принята 9–я степень точности зубчатого колеса.

Произведенная проверка расчетов зубчатой передачи показала, что контактная и изгибная прочности совпадают.

Высчитаны усилия в зацеплении: радиальная сила – 427,5 Н; осевая сила – 218,57 Н.

Приведена эскизная компоновка редуктора, для этого прикинут предварительный диаметра вала –22 мм; вал колеса –34 мм.           

Для выполнения эскизной компоновки определена толщина стенки редуктора – 7 мм

Расстояние от торца зубчатого колеса до внутренней стенки корпуса редуктора – 10 мм

Расстояние от торца подшипника качения до внутренней стенки корпуса редуктора – 3,5 мм

Ширина подшипника качения составила 11 и 17 соответственно.

Определяем реакции в опорах (в горизонтальной плоскости – 508,875 Н; в вертикальной плоскости – 537,99 Н)  и изгибающие моменты, действующие в опасных сечениях вала (24,171 H; 25,554 H).

Вычислен суммарный изгибающий момент в характерных сечениях вала – 35,174 Н* м и  приведенный изгибающий момент – 154.086 Н* м.

Выбран материал вала сталь Ст45 с термообработкой; диаметр вала в опасном сечении –32 мм; диаметр цапфы – 30 мм; коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напряжениям – 10,66; момент сопротивления изгибу в этом сечении, 2645,82 мм³;амплитуда колебаний цикла при изгибе – 13,29 МПа; коэффициент запаса усталостной прочности по касательным напряжениям –8,03.

Определены внешние нагрузки, действующие на подшипник: суммарная радиальная нагрузка на подшипнике  – 653,97 Н; суммарная радиальная нагрузка на подшипнике – 740,46 Н.

Произведен предварительный выбор типоразмера подшипника.

Учитывая диаметр цапфы – 30 мм, выбран роликоподшипник радиальный упорный конический легкой серии № 7206А, его требуемая долговечность подшипника – 49056 ч. Вычислена расчетная долговечность выбранного подшипника  –5946316.79 ч, а динамическая эквивалентная нагрузка – 1343,7 Н.

Выбраны призматические  шпонки 10 х 8 х 32 по ГОСТ 23360–78, рассчитана рабочая длина шпонки – 32 мм; допускаемое напряжение смятия – 97,6 МПа

Выбрана муфта упругая втулочно – пальцевая по ГОСТ 214224–75(крутящий момент – 250 Н*м), назначение – для соединения соосных валов при передачи крутящего момента без уменьшения динамических нагрузок. 

Для смазывания передачи в корпус редуктора заливают масло так, чтобы венец зубчатого колеса был в него погружен. Смазочный материал - масло индустриальное для гидравлических систем без присадок. Принят объем масляной ванны – 2 л.

Согласно заданию был спроектирован механический привод.

Подобран электродвигатель марки 4А 1328НЗ  ГОСТ– 19523–81, основная характеристика электродвигателя: мощность  – 4 кВт.; с частотой вращения быстоходного вала – 720 об/мин.

Соединение вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора осуществляется с помощью муфты МУВП.

Тихоходный вал редуктора опираются на подшипники роликовые конические однорядные: № 7206А ГОСТ 27365–87, быстроходный вал – подшипники роликовые конические однорядные: № 7205А ГОСТ 27365–87. Для смазки зацепления картерный способ, масло индустриальное для гидравлических систем И–Г–А–32ГОСТ 1841–51.

Спецификация –  2 листа 

В программе: Компас 3D v