Курсовая работа: Проектирование механизмов редуктора
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
4. Выбор и проверка долговечности подшипников качения
6. Проверка прочности шпоночного соединения
7. Посадки зубчатых колёс и подшипников
9. Конструирование корпусных деталей
1.Нахождение момента на тихоходной ступени:
n вых
=60 *
0.8/3.14 *
0.4=38мин -1
;
Т 3
=Т вых
=F t
*
D/2;где Т 3
–крутящий момент на тихоходном валу;
h
привода
=
h
рем
×
h
2
зуб
×
h
2
подш
×
h
2
муфты
,
где: h
рем
– КПД ременной передачи; h
зуб
– КПД зубчатой передачи; h
подш
– КПД подшипников; h
муфты
– КПД муфты.
h муфты
= 0,98; h зуб
= 0,96; h подш
= 0,99; h рем
=0.95
h привода
= 0.95× 0,96 2
× 0,99 2
× 0,98 2
= 0,82.
Из найденной необходимой мощности выбирают электродвигатель.
Принимаем электродвигатель АИРC100L4
Определение крутящего момента быстроходного вала:
Определение общего передаточного числа привода и разбиение его между ступенями:
Передаточное отношение редуктора: U ред
= U общ
Передаточное отношение тихоходной ступени: U Т
=0,63× 3
√ U ред
Передаточное отношение быстроходной ступени: U б
= U ред
/ U Т
Определяем кинематические и силовые параметры отдельных валов привода:
частота вращения: n 1
= n дв
= 1430 об/мин;
вращающий момент: Т 1
= Т дв
= 38 Н *
м
частота вращения: n 2
= n 1
× U б
=1430/×5,3= 270 об/мин; вращающий момент: Т 2
=Т 3
× h зуб
× U б
= 38 × 0,95 × 5,3= 192 Н×м;
частота вращения: n 3
= n 2
/ U T
= 270/7,1=38.6 об/мин;
Частота вращения: n= n
3
=38.6 об/мин
Вращающий момент: T= Т 3
×
h
м
=1060
x 0.98 = 1038 об/мин
Все полученные данные сводим в таблицу.
Шестерня:
Сталь 45 – D = 80 мм, S = 50 мм, HBсердц. =269…302,
Колесо:
Сталь 45 – D = 125 мм, S = 80 мм, НВсердц. = 232…262,
Коэффициенты приведения для расчета на контактную и выносливость:
Числа циклов N G
перемены напряжений, соответствующие длительному пределу выносливости:
Суммарные числа циклов перемены напряжений:
Коэффициенты нагрузки на контактную и изгибную выносливость:
Коэффициент выбирают в зависимости от схемы передачи, твердости рабочих поверхностей зубьев и относительной ширины шестерни .
Коэффициент динамической нагрузки выбирают в зависимости от окружной скорости, точности изготовления передачи и твердости рабочих поверхностей зубьев:
По окружной скорости и 8 степени точности определяем:
Следовательно, коэффициенты нагрузки равны:
Определяем предварительное значение диаметра делительной окружности колеса:
Коэффициенты принимают для конических колёс с круговыми зубьями:
Предварительное значение диаметра делительной окружности шестерни как
Число зубьев шестерни в зависимости от диаметра шестерни принимаем
Для зубчатых колёс с круговыми зубьями внешний окружной модуль определяется по формуле:
Внешнее конусное расстояние определяем как
Коэффициенты смещения инструмента :
Коэффициенты выбираем в зависимости от биэквивалентного числа зубьев с учётом коэффициента смещения инструмента.
Проверка зубьев конических колёс на изгибную выносливость.
Расчётное напряжение в опасном сечении зуба колеса:
Расчётное напряжение в опасном сечении зуба шестерни:
Окончательное значение диаметра внешней делительной окружности шестерни и колеса:
но при силовых передачах модуль меньше 1,5 принимать не рекомендуется, поэтом принимаем
Силы, действующие на валы зубчатых колёс.
Коэффициенты приведения для расчета на контактную и выносливость:
Числа циклов N G
перемены напряжений, соответствующие длительному пределу выносливости:
Суммарные числа циклов перемены напряжений:
Коэффициенты нагрузки на контактную и изгибную выносливость:
Коэффициент выбирают в зависимости от схемы передачи, твердости рабочих поверхностей зубьев и относительной ширины шестерни .
Коэффициент динамической нагрузки выбирают в зависимости от окружной скорости, точности изготовления передачи и твердости рабочих поверхностей зубьев:
По окружной скорости и 8 степени точности определяем:
Следовательно, коэффициенты нагрузки равны:
Определяем суммарное число зубьев и угол наклона зуба:
Фактическое значение передаточного числа:
Проверка зубьев колес на изгибную выносливость.
Диаметры окружностей вершин зубьев и впадин зубьев .
Силы, действующие на валы зубчатых колёс.
Крутящий момент в поперечных сечениях валов:
Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:
Выбираем роликовые конические однорядные для тихоходного, промежуточного и быстроходного валов.
Для быстроходного вала: 7204 d = 24 мм, D = 52 мм, В = 16 мм, r = 1,5 мм;
Для промежуточного вала: 7204 d = 36 мм, D = 72 мм, В = 16 мм, r = 1,5 мм;
Для тихоходного вала: 7204 d = 50мм, D = 90 мм, В = 23 мм, r = 2,5 мм;
4.
Выбор и проверка долговечности подшипников качения
Определение сил, нагружающих подшипники.
При проектировании тихоходного вала редуктора применили шариковые радиальные однорядные подшипники по схеме установки в распор.
на выходном конце вала находится упругая муфта с резиновой звёздочкой. Силу действия муфты на вал определяют по формуле: где T – вращающий момент на валу.
Приведём расчётную схему для определения реакций опор валов редуктора:
Реакции в горизонтальной плоскости XOZ:
Реакции в вертикальной плоскости YOZ:
Подбираем подшипники по наиболее нагруженной опоре A: шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии 213: диаметр внутреннего кольца, диаметр наружного кольца, ширина подшипника, динамическая грузоподъёмность, статическая грузоподъёмность.
Определяем эквивалентную динамическую радиальную нагрузку:
коэффициент вращения (вращение внутреннего кольца);
Отношение , т.к то значения X, Y не меняются.
Все остальные подшипники подбираются и проверяются таким же способом.
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок.
Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности.
Материал вала – сталь 45Х. термообработка – улучшение .
Сечение A-A является наиболее опасным. Диаметр вала в этом сечении 75 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:
масштабные факторы коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости .
Суммарный изгибающий момент в сечении Б-Б
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Расчётный коэффициент запаса прочности S в опасном сечении и сравниваем его с допускаемым значением (1,32):
Где коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.
Расчеты остальных валов производят этим же методом.
Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины, высоты, соответствуют ГОСТ 23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:
Посадки зубчатых колес на вал и по ГОСТ 25347-82.
Шейки валов под подшипник выполняем с отклонением вала k6.
Отклонения отверстий под наружные кольца по .
Остальные посадки назначаем, используя табличные данные.
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты, трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.
В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора или коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточной смазке. Кроме того, заметно увеличиваются потери мощности на перемешивание масла и повышается его температура.
Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. Предварительно определяют окружную скорость, затем по скорости и контактным напряжениям находят требуемую кинематическую вязкость и марку масла.
По учебнику (П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов) выбираем масло индустриальное АК-15 ГОСТ1862-63, в количестве 2 литров.
Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев, и других элементов, соединенных в единое целое.
При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одинаковой толщины. Толщину стенок литых деталей уменьшают до величины, определяемой условиями хорошего заполнения формы жидким металлом. Поэтому чем больше размеры корпуса, тем толще должны быть его стенки. Материал корпуса – серый чугун СЧ15. Толщина стенки, отвечающая требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычислим по формуле:
, где – крутящий момент на выходном валу;
Плоскости стенок, встречающиеся под прямым или тупым углом, сопрягают дугами радиусом r = 4(мм), R = 12(мм). Литейные уклоны выполняют по рекомендации 1 (стр.258). Остальные элементы корпусных деталей выполняются по правилам (стр. 258-262) учебника П.Ф. Дунаева, О.П.Леликова.
При проектировании редуктора следует все выступающие элементы устранить с наружных поверхностей и ввести внутрь корпуса. Это обеспечит большую жесткость и лучшие виброакустические свойства.
Для крепления крышки к корпусу используем болты с нормальной цилиндрической головкой (из ГОСТ 7798-70). Диаметр болтов крепления крышки к корпусу рассчитаем по формуле:
где - вращающий момент на тихоходном валу, Н м.
диаметр болтов для крепления крышек подшипников, принимаем болты М8, М10, М12;
диаметр болта для крепления крышки смотрового отверстия, принимаем М6.
Для точной фиксации крышки относительно корпуса при сборке необходимо использовать штифты. Это позволит избежать перекоса крышек подшипников и наружных колец самих подшипников.
Выбор муфты производится в зависимости от передаваемого крутящего момента.
где к =1.1– коэффициент режима работы;
Т н
– номинальный длительно действующий момент.
Выбираем упругую муфту со звездочкой ГОСТ14084-93.
1. М.Н. Иванов. Детали машин. М.: «Машиностроение», 1991.
2. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов Конструирование узлов и деталей машин. М.: «Высшая школа», 1985.
3. Д.Н. Решетов – Детали машин. Атлас конструкций в двух частях. М.: «Машиностроение», 1992.
4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3т. М. Машиностроение, 1979.
5. В.Л. Гадолин. Методические указания по расчёту клиноременных передач. М.: МВТУ им. Баумана, 1981.
Название: Проектирование механизмов редуктора
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа
Добавлен 08:23:09 26 февраля 2010 Похожие работы
Просмотров: 120
Комментариев: 15
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Проектирование механизмов редуктора
Эссе Про Правовое Государство
Реферат: Вещества головного мозга. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Alexander Graham Bell Essay Research Paper Alexander
Истинная Любовь Сочинение Егэ
Реферат: Джилас, Милован
Реферат: Черкизово. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение по теме Контрольная работа по литературе
Когда Чувства Затмевают Разум Сочинение Гроза
Собрания Сочинений Djvu
Практическая Работа Программного Обеспечения
Разработка Концепции Базы Отдыха Курсовая
Реферат: The West
Курсовая работа: Законодательное и нормативное регулирование бухгалтерского учета и документооборота в кредитной организации. Скачать бесплатно и без регистрации
Глобальные Экологические Проблемы Современности Доклад
Он Бескорыстный Человек Защищал Чужую Диссертацию
Реферат по теме Культура России в конце 19 века
Доклад: Эрнесто Битетти
Сочинение По Литературе Гроза Катерина
Курсовая работа по теме Оптимизация форм, методов и средств социально-культурной деятельности в учреждениях культуры и досуга
Сочинение На Тему Любимые Строки Пушкина
Реферат: Становление школы с этнокультурным компонентом
Реферат: Ипотечное кредитование и перспективы его развития в РФ
Реферат: Информатика и информационные технологии