Расчет планетарного редуктора

Последовательность кинематического и силового расчета планетарного редуктора. Расчет размеров зубчатых колес из условий контактной прочности активных поверхностей зубьев, работоспособности подшипников сателлитов, по критерию изгибной выносливости зубьев.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.01.2012
Размер файла 412,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Техническое задание

Исходные данные

Вариант

Тт., Нм

nТ, об/мин

iобщ

t, час

p1

сталь

термообработка

2.4

4000

58

-25

8500

3,625

20ХГМ

Нитроцемент

Тт. - максимальный момент на тихоходном валу;

nТ - частота вращения

iобщ - передаточное число

t - долговечность

p1 - параметр

Режим нагрузки:

; ; ; ; .

2. Кинематический и силовой расчет планетарного редуктора

Результаты расчета

Тихоходная ступень

Быстроходная ступень

Величина

Формула

значение

формула

значение

Задано

3.625

5.405

268.25

-313.51

неподвижно

0.00

268.25

58.00

неподвижно

0.00

210.25

-313.51

-58.00

268.25

-160.19

658.29

-864.86

160.00

-3135.14

860.80

4000.00

-1024.80

где частота вращения колеса ;

частота вращения колеса b;

частота вращения водила h;

момент на колесе ;

момент на колесе b;

момент на водиле h.

3. Расчет размеров зубчатых колес планетарного редуктора из условия контактной прочности активных поверхностей зубьев

Быстроходная ступень:

1. Расчет эквивалентного времени

ч.

где

число ступеней нагрузки

расчетный крутящий момент по гистограмме нагрузок

крутящий момент на ступени гистограммы нагрузок

продолжительность ступени нагрузки, ч.

2. Расчет эквивалентного числа циклов

где

относительная частота вращения центральных колес , b и сателлита g.

число сателлитов в планетарной передаче.

3. Расчет коэффициента долговечности

где

базовое число циклов

, т.к. твердость поверхности зубьев >56 HRC. Предварительно считаем, что твердость колеса b<300 HB, тогда:

циклов.

, следовательно .

4. Расчет допускаемых напряжений

Твердость поверхности при цементации стали 57-63 HRC для шестерни и колеса. Предел выносливости при нитроцементации рассчитывается по формуле . Рассчитывая по нижнему пределу твердости, получим

.

Коэффициент безопасности при нитроцементировании .

Допускаемые напряжения для шестерни:

где

предел контактной выносливости зубьев

допускаемый коэффициент безопасности, определяемый по табл. 2.5 [1].

Допускаемые напряжения для зацепления

5. Расчетный момент на шестерне

Нм

6. Передаточное число в зацеплении a-g

7. Определение относительной ширины шестерни.

Принимаем - относительная ширина шестерни, тогда

,

следовательно,

8. Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении

По графику находим 7. При плавающем центральном колесе b ;

где

коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по ширине зубчатых колес до приработки, значение определяется по графику 6,16 [1].

коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами

коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

Принимаем коэффициент, учитывающий динамические нагрузки,

9. Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса a):

мм.

10. Расчет диаметра сателлита и центрального колеса b:

мм.

мм.

Тихоходная ступень:

1. Расчет эквивалентного времени:

ч.

2. Расчет эквивалентного числа циклов:

3. Расчет коэффициента долговечности:

, т.к. твердость поверхности зубьев >56 HRC. Предварительно считаем, что твердость колеса b<300 HB, тогда:

циклов.

, следовательно .

4. Расчет допускаемых напряжений

Твердость поверхности при нитроцементации стали 57-63 HRC для шестерни и колеса. Предел выносливости при нитроцементации рассчитывается по формуле . Рассчитывая по нижнему пределу твердости, получим

.

Коэффициент безопасности при цементировании .

Допускаемые напряжения для шестерни

МПа; МПа

Допускаемые напряжения для зацепления

5. Расчетный момент на шестерне

Нм

6. Передаточное число в зацеплении a-g

7. Определение относительной ширины шестерни.

Принимаем, тогда

,

таким образом,

8. Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении.

По графику находим 3. При плавающем центральном колесе a .

Принимаем коэффициент, учитывающий динамические нагрузки,

9. Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса a):

мм.

10. Расчет диаметра сателлита и центрального колеса b:

мм.

мм.

4. Определение размеров зубчатых колес планетарного редуктора по критерию изгибной выносливости зубьев

Быстроходная ступень:

1. Эквивалентное время :

где

показатель кривой выносливости, при твердости рабочих поверхностей зубьев , и при

час.

час.

2. Эквивалентные числа циклов нагружения колес:

3. Коэффициенты долговечности

,

где

базовое число циклов при расчете изгибной выносливости зубьев, для всех зубчатых колес принимают равным .

Так как ;

;

,

то принимаем

4. Расчет допускаемых напряжений.

Твердость при цементации стали 25ХГМ (57-63) HRC. Солнечное колесо и сателлиты изготовлены из этой стали с данной термообработкой. Следовательно,

; ; ; .

где

предел выносливости зубьев зубчатых колес при отнулевом цикле изменения напряжения

коэффициент, учитывающий реверсивность приложения нагрузки к зубу

допускаемое значение коэффициента безопасности, определяется по табл. 2.6 [1].

Для колеса b марка стали и ее термообработка будет определена в конце данного расчета.

МПа.

МПа.

5. Подбор чисел зубьев. Принимаем , тогда

.

Округляем до ближайшего целого четного числа

6. Величины коэффициентов формы зубьев колес планетарного ряда (, число зубьев долбяка для нарезания колеса b принимаем равным ).

;

7. Величины отношений

,

принимаем максимальное

8. Расчетный момент на шестерне

Нм

9. Величину относительной ширины шестерни оставляем той же, что и в расчете на контактную прочность

10. Величина коэффициента неравномерности распределения нагрузки по ширине венцов и среди сателлитов

11. По таблице выбираем .

12. Делительный диаметр шестерни (солнечного колеса)

мм.

13. Предварительное значение модуля

мм.

Принимаем мм.

14. Так как мм., что больше мм., то производим корректировку чисел зубьев колес:

.

Назначаем , тогда

,

, ,

, ,

15. Делительные диаметры

мм

мм

мм

16. Таблица окончательных значений параметров рассчитываемой планетарной ступени

МПа

мм

МПа

мм

мм

мм

мм

17. Скорректированная ширина венцов. Т.к. , то

мм.

Принимаем мм.

Уточнение относительной ширины зубчатого венца солнечного колеса

18. Обоснование выбора марки стали и ее термообработки для колеса b.

Величина контактных напряжений в зацеплении « g-b »:

МПа.

Требуемая для этого уровня напряжений твердость поверхностей зубьев колеса b HB:

Действующие максимальные напряжения изгиба в зубьях колеса b:

МПа.

Требуемая для этого уровня напряжений твердость сердцевины зубьев колеса b HB

Для центрального колеса b выбираем сталь 38Х2Н4МА ГОСТ 4543-75, термообработка - цементация, закалка, низкий отпуск до HB (320-420).

Тихоходная ступень.

1. Эквивалентное время :

час.

час.

2. Эквивалентные числа циклов нагружения колес:

3. Коэффициенты долговечности

базовое число циклов при расчете изгибной выносливости зубьев, для всех зубчатых колес принимают равным .

Так как

, то принимаем

4. Расчет допускаемых напряжений.

Твердость при цементации стали 18ХГТ (57-63) HRC. Солнечное колесо и сателлиты изготовлены из этой стали с данной термообработкой. Следовательно,

; ; ; .

Для колеса b марка стали и ее термообработка будет определена в конце данного расчета.

МПа.

МПа.

5. Подбор чисел зубьев. Принимаем , тогда

.

Округляем до ближайшего целого четного числа

;

6. Величины коэффициентов формы зубьев колес планетарного ряда (, число зубьев долбяка для нарезания колеса b принимаем равным ).

;

7. Величины отношений

, принимаем максимальное

8. Расчетный момент на шестерне

Нм

9. Величину относительной ширины шестерни оставляем той же, что и в расчете на контактную прочность

10. Величина коэффициента неравномерности распределения нагрузки по ширине венцов и среди сателлитов

11. По таблице выбираем .

12. Делительный диаметр шестерни (солнечного колеса)

мм.

13. Предварительное значение модуля

мм. Принимаем мм.

14. Так как мм., что больше мм., то производим корректировку чисел зубьев колес:

. Назначаем , тогда

,

,

,

,

,

15. Делительные диаметры

мм

мм

мм

16. Таблица окончательных значений параметров рассчитываемой планетарной ступени

МПа

мм

МПа

мм

мм

мм

мм

17. Скорректированная ширина венцов. Т.к. , то

мм.

Принимаем мм. Уточнение относительной ширины зубчатого венца солнечного колеса

18. Обоснование выбора марки стали и ее термообработки для колеса b.

Величина контактных напряжений в зацеплении « g-b »:

МПа.

Требуемая для этого уровня напряжений твердость поверхностей зубьев колеса b HB:

Действующие максимальные напряжения изгиба в зубьях колеса b:

МПа.

Требуемая для этого уровня напряжений твердость сердцевины зубьев колеса b HB

Для центрального колеса b выбираем сталь 38Х2МЮА ГОСТ 4543-75, термообработка - азотирование

планетарный редуктор зубчатый сателлит

5. Определение размеров зубчатых колес планетарного редуктора из условия работоспособности подшипников сателлитов

Быстроходная ступень:

1. Определение минимального диаметра сателлита, обеспечивающий работоспособность встроенного подшипника. При расчете принимаем эквивалентное число миллионов оборотов подшипника млн. об.

мм.

2. Так как мм., то корректировать все зубчатые колеса не нужно. Параметры зубчатых колес являются окончательными и корректировке не подлежат.

3. Окончательно имеем ; ; .

9. Основные диаметры колес планетарной ступени:

- делительный диаметр

мм.

мм.

мм.

- диаметр окружности выступов

мм.

мм.

мм.

- диаметр окружности впадин

мм.

мм.

мм.

- межосевое расстояние

мм.

10. Минимальная толщина обода, обеспечивающая изгибную прочность сателлита

мм.

11. Диаметр отверстия под подшипник

мм.

12. Радиальная нагрузка, воспринимаемая наиболее нагруженной опорой сателлита:

Н.

где

число подшипников в опоре

13. Приведенная радиальная нагрузка

Н

где

коэффициент вращения кольца подшипника относительно вектора нагрузки

коэффициент безопасности

температурный коэффициент

14. Расчетное значение динамической грузоподъемности подшипника

Н

где

коэффициент качества подшипника, зависящий от его класса точности

планируемое число замен подшипников за весь срок службы передачи

показатель степени, зависящий от типа подшипника

15. По найденным значениям и из справочника подбор подшипника, радиального однорядного 1000815 с параметрами:

мин-1

Геометрические параметры выбранного подшипника: мм., мм., мм.

16. Назначаем основные геометрические параметры щек водила

мм. - толщина щеки водила

мм. - толщина перемычки водила

мм. - диаметр щеки водила

мм. - диаметр отверстия в водиле

Найденные значения округляем до ближайших нормальных линейных размеров из ряда : мм., мм., мм., мм.

Тихоходная ступень:

1. Определение минимального диаметра сателлита, обеспечивающий работоспособность встроенного подшипника. При расчете принимаем эквивалентное число миллионов оборотов подшипника млн. об.

мм.

2. Так как мм., то корректировать все зубчатые колеса не нужно.

3. Окончательно имеем ; ; .

4. Основные диаметры колес планетарной ступени:

- делительный диаметр

мм.

мм.

мм.

- диаметр окружности выступов

мм.

мм.

мм.

- диаметр окружности впадин

мм.

мм.

мм.

- межосевое расстояние

мм.

5. Минимальная толщина обода, обеспечивающая изгибную прочность сателлита

мм.

11. Диаметр отверстия под подшипник

мм.

6. Радиальная нагрузка, воспринимаемая наиболее нагруженной опорой сателлита:

Н.

7. Приведенная радиальная нагрузка

Н

8. Расчетное значение динамической грузоподъемности подшипника

Н

9. По найденным значениям и из справочника подбор подшипника, радиального роликового 7000836 с параметрами:

мин-1

Геометрические параметры выбранного подшипника: мм., мм., мм.

10. Назначаем основные геометрические параметры щек водила

мм.

мм.

мм.

мм.

Найденные значения округляем до ближайших нормальных линейных размеров из ряда : мм., мм., мм., мм.

Основные расчетные параметры

Условное обозначение

Величина для тихоходной ступени

Величина для быстроходной ступени

Размерность

3.625

5.405

-

26

23

-

34

51

-

94

125

-

864.86

160

Нм

3.3

1.7

мм

15

16

мм

85.8

39.1

мм

112.2

86.75

мм

310.2

212.5

мм

92.4

42.5

мм

118.8

90.15

мм

304.425

209.52

мм

77.55

34.85

мм

103.35

82.5

мм

318.45

216.75

мм

99

60.8

301.624

70.36

мм

3460.784

1432.23

кН

5398.82

2234.28

кН

16800

17195.32

кН

Тип ПК

7000836

1000815

-

180*225*14

80*100*10

-

48000

17200

кН

2000

5000

мин-1

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Кинематический и силовой расчет планетарного редуктора. Расчет размеров зубчатых колес планетарного редуктора из условия контактной прочности поверхностей зубьев. Работоспособность подшипников сателлитов. Проверочный расчет вала быстроходной ступени.

    курсовая работа [520,7 K], добавлен 22.10.2012

  • Определение диаметров зубчатых колес по критерию контактной выносливости зубьев. Расчет подшипников быстроходного вала. Определение размеров зубчатых колес планетарного редуктора из условия долговечности подшипников сателлитов. Расчет КПД редуктора.

    курсовая работа [897,7 K], добавлен 24.10.2012

  • Проектирование планетарного редуктора бетоносмесителя. Расчёт чисел зубьев и кинематических параметров редуктора. Прочностные расчёты зубьев передач. Кинематическая схема редуктора. Расчёт подшипников и осей сателлитов. Параметры зубчатых зацеплений.

    курсовая работа [111,5 K], добавлен 10.09.2012

  • Кинематический и энергетический расчет редуктора. Допускаемые контактные напряжения. Определение основных параметров планетарного редуктора в проектировочном расчёте. Геометрический расчёт цилиндрических зубчатых колёс. Проверка прочности зубьев.

    курсовая работа [134,8 K], добавлен 23.10.2013

  • Кинематический и силовой расчёт привода, конической, цилиндрической передачи редуктора, определение значений геометрических параметров из условия выносливости активных поверхностей зубьев; расчет конструктивных размеров валов, зубчатых колес, соединений.

    курсовая работа [408,1 K], добавлен 02.12.2010

  • Подбор чисел зубьев планетарного редуктора. Проектировочный расчет на прочность. Проектирование валов и осей. Расчет специальных опор качения. Проверочный расчет шлицевой гайки 76 на срез и соединений. Техническое описание и схема редуктора ЕК1.

    дипломная работа [427,9 K], добавлен 21.03.2011

  • Виды планетарных передач и их проектирование. Передаточное отношение планетарной передачи и определение числа ее зубьев. Построение планетарного механизма. Виды зубчатых колес. Качественные показатели зацепления. Построение трех зубьев 1-го и 2-го колес.

    учебное пособие [1002,1 K], добавлен 04.06.2010

  • Выбор типа передач и вида зацеплений. Кинематическая схема, перечень элементов и изображение между ними. Определение числа зубьев. Расчет кинематики редуктора. Разработка конструкции: расчет его элементов - зубчатых колес, валов, подшипников и корпуса.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 23.09.2010

  • Способы подбора чисел зубьев планетарного механизма. Рассмотрение этапов кинематического расчета редуктора графоаналитическим методом. Знакомство с проблемами построения графика линейных скоростей. Характеристика условий синтеза планетарных механизмов.

    контрольная работа [120,6 K], добавлен 20.12.2013

  • Крутящие моменты и угловые скорости валов редуктора. Проверка передачи по критерию контактной выносливости, зубьев колес на изгибную прочность. Расчет цилиндрической шевронной передачи быстроходной ступени. Выбор и проверка шпонок и шлицов на смятие.

    курсовая работа [634,8 K], добавлен 11.07.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.