Расчет закрытых зубчатых передач. Редуктор цилндрический двуступенчатый с косозубыми колесами.

Следовательно условие прочности выполняется.
7. Проверка подшипников на долговечность
7.1 Расчет подшипников ведущего вала
Расчет произведем для опоры в опоре A (рис.2) как наиболее нагруженной. Учитывая условия работы быстроходного вала редуктора выбираем подшипник роликовый радиально-упорный однорядный по ГОСТ 3169-81 №67207 (d=35мм, D=72мм, T=18,25мм, C0=26кH, C=38,5кH, e=0,37).
Определим осевую составляющую радиальной реакции радиально-упорного подшипника по формуле:
S = e∙RA
где e = 0,37 - коэффициент осевого нагружения для данного подшипника (по ГОСТ 3169-81).
S = 0,37*3407 = 1260,6 Н
Определим осевые нагрузки подшипников (используем табл. 9.21 (1)).
Pa = S + Fa = 1260,6 + 166,66 = 1427,26 Н.
Так как отношение = 1427,26 / 3407 = 0,41 > e, то осевую нагрузку учитываем.
Определим эквивалентную нагрузку:
Pэ = (RA∙V∙X + Y∙Pa)∙Kσ∙KT
где
Kσ = 1,3 - [1;табл.6.3] соответствует режиму работы с умеренными толчками;
KT = 1 - [1;табл.6.4] соответствует работе подшипников при t<.
V=1 коэффициент вращения, при вращении внутреннего кольца.
X=0,4 и Y=1,62 – [1;стр.103]
Pэ = (3407*1*0,4+1,62*1427,26)*1,3*1 = 4777,4 Н.
Долговечность определим по формуле:
(ч)
где a23 = 0,7 – коэффициент, учитывающий качество металла колец (для конических роликоподшипников).
Расчетная долговечность подшипника больше срока службы редуктора Lh следовательно выбранный подшипник удовлетворяет условиям эксплуатации.
7.2 Расчет подшипников промежуточного вала
Расчет произведем для опоры в опоре B (рис.4) как наиболее нагруженной. Учитывая условия работы промежуточного вала редуктора выбираем подшипник роликовый радиально-упорный однорядный по ГОСТ 333-79 №7206A (d=30мм, D=62мм, T=17,25мм, C0=25,5кH, C=38кH, e=0,37 Y=1,6).
Определим осевую составляющую радиальной реакции радиально-упорного подшипника по формуле:
S = e∙RB
где e = 0,37 - коэффициент осевого нагружения для данного подшипника (по ГОСТ 333-79).
S = 0,37*4117 = 1523,3 Н
Определим осевые нагрузки подшипников (используем табл. 9.21 (1)).
Pa = S + Fa = 1523,3 + 659 = 2182,3 Н.
Так как отношение = 2182,3/4117 = 0,53 > e, то осевую нагрузку учитываем.
Определим эквивалентную нагрузку:
Pэ = (RB∙V∙X + Y∙Pa)∙Kσ∙KT
X=0,4 и Y=1,6 – [1;стр.103]
Pэ = (4117*1*0,4+1,6*2182,3)*1,3*1 = 6680 Н.

Долговечность определим по формуле:
(ч)
Расчетная долговечность подшипника больше срока службы редуктора Lh следовательно выбранный подшипник удовлетворяет условиям эксплуатации.
7.3 Расчет подшипников тихоходного вала
Расчет произведем для опоры в опоре B (рис.4) как наиболее нагруженной. Учитывая условия работы тихоходного вала редуктора выбираем подшипник шариковый однорядный по ГОСТ 8338-75 №210 (d=50мм, D=90мм, B=20мм, C0=19,8кH, C=31,5кH).
Определим эквивалентную нагрузку:
Pэ = RB∙V∙Kσ∙KT
Pэ = 3375,53*1*1,3*1 = 4388,2 Н.
Долговечность определим по формуле:
(ч)
где a23 = 0,75 – коэффициент, учитывающий качество металла колец (для шарикоподшипников).
Расчетная долговечность подшипника больше срока службы редуктора Lh следовательно выбранный подшипник удовлетворяет условиям эксплуатации.


8. Проверка прочности шпоночных соединений
Проверку прочности проведем из условия:
,
где
для материала быстроходного и промежуточного вала – стали 40Х.
для материала тихоходного вала – стали 40.
T – крутящий момент на рассматриваемом валу, Н·мм.
Расчет шпонки быстроходного вала:
- диаметр вала в месте установки шпонки (концевой участок) d = 24 мм;
- размеры шпонки: длина l = 30 мм; ширина b = 8 мм; высота h = 7 мм; глубина паза вала t1 = 4 мм
МПа.
Расчетное напряжение значительно меньше допускаемого. Условие прочности выполняется.
Расчет шпонки промежуточного вала:
- диаметр вала в месте установки шпонки (сопряжение с конич. колесом) d = 35 мм;
- размеры шпонки: длина l = 30 мм; ширина b = 10 мм; высота h = 8 мм; глубина паза вала t1 = 5 мм
МПа.
Выполняем два шпоночных паза на данном участке.
Расчетное напряжение значительно меньше допускаемого. Условие прочности выполняется.
Расчет шпонок ведомого вала:
- диаметр вала в месте установки шпонки (концевой участок) d = 42 мм;
- размеры шпонки: длина l = 60 мм; ширина b = 12 мм; высота h = 8 мм; глубина паза вала t1 = 5 мм;

Выполняем два шпоночных паза на данном участке.
Расчетное напряжение значительно меньше допускаемого. Условие прочности выполняется.
- диаметр вала в месте сопряжения с колесом d = 55 мм;
- размеры шпонки: длина l = 50 мм; ширина b = 16 мм; высота h = 10 мм; глубина паза вала t1 = 6 мм;
МПа.
Выполняем два шпоночных паза на данном участке.
Расчетное напряжение меньше допускаемого. Условие прочности выполняется.

9. Посадка деталей редуктора

Посадки выбираем из рекомендаций [1; табл. 10.13]:
- посадка стакана в корпус - ;
- посадка зубчатых колес на вал - ;
- посадка подшипников на шейки валов - ;
- посадка подшипников в отверстия корпуса - ;
- посадка крышек подшипников в отверстия корпуса - .

10. Выбор сорта масла
Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По табл. 8.2 (1) выбираем вязкость масла. Так как величина контактных напряжений не более 600МПа и скорость скольжения не более 2 м/с (тихоходная ступень), то необходимая вязкость масла должна не более 100(10-6 м2/c. Такой вязкостью обладает масло индустриальное ИГА68. Смазывание подшипников осуществляется посредством разбрызгивания того же масла.

11. Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора. Начинают сборку с того, что на валы надевают зубчатые колеса и подшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100°С. Собранные тихоходный и промежуточный валы укладывают на соответствующую корпусную деталь и закрывают крышкой корпуса. Быстроходный вал вставляют в стакан. Крайний подшипник фиксируют гайкой (M30). Стакан устанавливается в корпус. Между фланцем стакана и поверхностью корпуса устанавливается прокладка необходимая для регулирования зазора в зубчатом зацеплении конической передачи. Далее устанавливают крышку корпуса. Для центровки крышку устанавливают с помощью двух штифтов и затягивают болты.
Закладывают в сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышки в корпус. Регулировку радиально-упорных подшипников промежуточного вала производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель.
Заливают в корпус редуктора масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде.

Заключение
В объеме курсового проекта проведен расчет привода, состоящего из трехступенчатого редуктора. На основании расчетов выбран необходимый по мощности электродвигатель серии 4А 112MB6 ТУ 1652556484 (4 кВт; 950 об/мин), выполнен сборочный чертеж редуктора и чертежи основных деталей. Передаточное отношение редуктора 11,2. Крутящий момент на выходном валу редуктора 427,1 Нм, частота вращения выходного вала 80 об/мин.
Список литературы
1. Д у н а е в П. Ф., Л е л и к о в О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроит. спец. вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1985. 416 с.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов / С.А. Чернавский, Г.М. Ицкович, К.Н. Боков и др. – М.: Машиностроение, 1980. – 351 с., ил.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т, т.2: изд. 8-е перераб. и доп. Под ред. ИН Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 912с.: ил.













7