Введение.

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать привод, состоящий из электродвигателя, двухступенчатого цилиндрического редуктора с вертикальной межосевой линией быстроходной . На быстроходном валу редуктора установить муфту упругую с торообразной оболочкой по ГОСТ 20884-75, на тихоходном валу – муфту зубчатую по ГОСТ 5006-55.

Кинематическая схема привода. (Рис.1)

1-электродвигатель, 2-муфта упругая, 3 – шестерня, 4 – колесо, 5 – шестерня, 6-колесо, 7 – муфта зубчатая, I – вал двигателя, II – вал быстроходный, III – вал тихоходный.

1.Подбор электродвигателя привода и кинематический расчёт.

0. 1.1. Определение потребной мощности электродвигателя.

,

где кВт – мощность на выходе;

- общий КПД привода.

где – КПД одной пары зубьев;

– КПД одной пары подшипников качения;

– КПД муфты;

Электродвигатель подбирают по потребляемой мощности, при заданной частоте вращения вала двигателя.

,

Выбираем двигатель 4А132S4У3.

Мощность выбранного двигателя: ;

Частота вращения выбранного двигателя: .

1.2 Определение общего передаточного числа привода и его разбивка по ступеням

п ринимаем =5,6,

п ринимаем =4.

1.3 Силовой и кинематический расчеты привода.

Вычислим мощность , частоту вращения , угловую скорость , и на каждом валу привода.

I вал.

;

;

;

.

II вал.

;

;

;

.

III вал.

;

;

1.4 Выбор материала шестерен и зубчатых колёс.

Для изготовления шестерен принимаем сталь 40Х, [1,стр.12];

Шестерня подвергается улучшению до твердости ,

средняя твердость .

Колёса подвергается улучшению до твердости ,

средняя твердость .

2.Расчёт первой ступени.

2.1. Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба.

а) Допускаемые контактные напряжения [1,стр.13]:

- для шестерни:

где: - предел контактной выносливости [1,тбл.2.2,стр.13];

- коэффициент долговечности;

- коэффициент учитывающий влияние шероховатости; [1,стр.14]

- коэффициент учитывающий влияние окружной скорости;

- коэффициент запаса прочности,

э,

при условии ,

здесь - базовое число циклов напряжений;

- эквивалентное число циклов перемен контактных напряжений;

;

где

с - число зацеплений с шестерней, с=1,

n₁- частота вращения шестерни, n₁=1455,

L_h – срок службы, L_h=7100 ч,

T_H= момент на шестерне по контактной прочности,

,

,

, [1,стр.14],

, т.к. [1,стр.14] ;

[1,стр.13];

.

-для колеса:

,

,

,

,

, [1,стр.14]

, т.к. [1,стр.14] ;

[1,стр.13];

;

.

Допускаемые напряжения изгиба [1,стр.15]:

- для шестерни:

где

- предел выносливости;

- коэффициент долговечности;

Y_A – коэффициент, учитывающий двухстороннее приложение нагрузки,

Y_R – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости;

Y_δ - градиент напряжений;

Y_x1 - коэффициент размеров;

- коэффициент запаса прочности.

Предел выносливости вычисляем по следующей формуле:

;

Коэффициент долговечности учитывает влияние ресурса:

, при условии

где и - для улучшенных зубчатых колес; - число циклов,

- эквивалентное число циклов нагружений,

где

с - число зацеплений с шестерней, с=1,

n₁- частота вращения шестерни, n₁=1455 об/мин,

L_h – срок службы, L_h=7100 ч,

T_H= момент на шестерне по контактной прочности,

,

, принимаем ;

, т.к. зубья шлифованные [1,стр.15];

Y_A=0,65, [1,стр.15]

[1,стр.15];

Градиент напряжений вычисляем по формуле:

;

Коэффициент размеров вычисляем по формуле:

.

-для колеса:

, при условии

где и - для улучшенных зубчатых колес;

;

, принимаем ;

Коэффициент размеров вычисляем по формуле: