Задание №5

Задание 5

Спроектировать деталь (вал быстроходный Б или тихоходный Т), входящую в качестве элемента в ТС «Редуктор цилиндрический двухступенчатый типа Ц2У», рис.1, с заданным уровнем надежности на основании исходных данных

Параметры	Варианты
Параметры	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Наработка ТС t, час	1000	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000	9000	10000
ВБР ТС Р(t)	0.95	0.94	0.93	0.92	0.91	0.90	0.89	0.88	0.87	0.86
Деталь	Б	Т	Б	Т	Б	Т	Б	Т	Б	Т
Передаточное число ред. u	8	10	12,5	16	8	10	12,5	16	10	12.5
Частота вращен. n_Б, об/мин	750	1000	1500	3000	750	1000	1500	3000	750	1000
Момент на тих.валу Т_T , Нм	4000
Радиал.нагрузка на вал R_Б,Н	3000
Радиал.нагрузка на вал R_T, Н	16000
Диаметр конца вала d_Б , мм	40
Длина конца вала l_Б , мм	115
Диаметр конца вала d_T , мм	90
Длина конца вала l_T , мм	185
Межосевые aw_Б , мм	160
Расстояния aw_T , мм	250
Размеры редуктора: С , мм	290
L , мм	825
B , мм	300
H , мм	530
h , мм	265

Рис. 1. Габаритный чертеж и компоновка передач двухступенчатого цилиндрического редуктора типа Ц2У по ГОСТ 20758-75. К заданиям №№ 1…5.

Определение размеров передач, валов и нагрузок в зацеплениях двухступенчатого цилиндрического редуктора на основании исходных данных заданий №№ 1…5.

Передаточное число редуктора u = u_Б u_Т ; выбрав , u_Б = u / u_Т с округлением до сотых.

Межосевое расстояния (рис. 1):

a_Б=0,5(d_w1+d_w2) =0,5d_w1(1+d_w2/d_w1) =0,5d_w1(1+u_Б),

откуда диаметры начальных окружностей

d_w1=2a_Б/(1+u_Б), d_w2= d_w1 u_Б .

По аналогии

d_w3=2a_Т/(1+u_Т), d_w4= d_w3 u_Т . Диаметры вычисляются с точностью до сотых.

Коэффициент ширины шестерен принимается . Тогда ширина зубчатых колес (рис. 1):

Ширину зубчатых колес округлить до целых.

Стандартный угол зацепления

Угол наклона зубьев передач принять

Частоты вращения валов рассчитать с точностью до сотых:
быстроходного n_Б - по заданию;
промежуточного n_Пром = n_Б /u_Б об/мин ;
тихоходного n_Т = n_Б /u об/мин.

Коэффициент полезного действия редуктора учитывает потери на трение (КПД) в подшипниках качения на трех валах и в двух зубчатых зацеплениях

Крутящие моменты на валах:

Моменты округлить до целых.
Силы в зацеплениях (рис. 2) округлить до целых.

Рис. 2. Силы в зацеплении
быстроходной пары:
окружная F_t2 = 2Т_Пром / d_w2 = - F_t1 , Н,
радиальная

осевая

тихоходной пары:
. окружная Ft4 = 2Т Т / dw4 = - Ft3 , Н,
радиальная

осевая

Размеры заданных валов быстроходного и тихоходного на основании исходных данных.

Вал быстроходный

Вал тихоходный

Рис. 3. Назначение размеров, посадок и шероховатостей валов. Пролет l, длины участков l1, l2, l3, l4, вылеты а и b – размеры расчетных схем.

- размеры B, d_Б, l_Б, d_Т, l_Т – в таблице задания;
- расстояние между торцами подшипников L_n = (0,53 – 0,56)B мм, округляется до целых;
- диаметры под подшипники d_n = d_Б + (5 - 8), d_n = d_Т + (8-12) мм, округляется до 5 или 0;
- диаметр свободный d_С = d_n+ (5 - 8) мм, округляется до целых;
- диаметр окружности впадин вала-шестерни d_f1 = d_w1 – 2,5m_n , при z₁ = 23; модуль m_n округляется до ближайшего по ГОСТ 9563-60, таб. 1;

Таблица 1

Модули нормальные цилиндрических зубчатых колес ГОСТ 9563-60 m_n , мм (предпочтительны значения 1 ряда)
1 ряд	1	1,25	1,5	2	2,5	3	4,	5	6	8	10	12	16	20	25
2 ряд	1,125	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7	9	11	14	18	22	18

- диаметр под посадку зубчатого колеса d₁ = d_n+ (8-12) мм, и округляется до ближайшего нормального размера по ГОСТ 6636-69*;
- диаметр упорного буртика d₂ = d₁+ (8-12) мм;
- ширина подшипника B_n по таблицам подшипников (2) легкой серии на диаметры d_n типов 200, 6200, 7200;
- расстояние от подшипника до упорного выступа вала, расположенного на габаритной ширине редуктора L₁ = (0,3..0,32) L_n, округляется до целых.
Размеры шпоночных пазов в соответствии с диаметрами таб. П1 (1).
Размеры канавок для выхода шлифовального круга на диаметрах d_n таб. П4 (1).
Размеры расчетных схем: пролет l, длины участков l1, l2, l3, l4, вылет b получаются после выбора конструктивных размеров при симметричном расположении червяка и колеса относительно опор, ширина зубчатых колес b₁ , b₄ из расчета.
Начальный вариант материала валов Сталь 45 по ГОСТ 1050-72.