Курсовая работа: Расчет и проектирование привода (редуктор) с клиноремённой передачей
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
1. Задание по курсовому проектированию...........................................3
2. Введение..............................................................................................4
3. Расчет ременной передачи.................................................................6
4. Расчет редуктора.................................................................................8
а) Быстроходный вал.........................................................................12
б) Тихоходный вал.............................................................................18
6. Выбор подшипников..........................................................................23
7. Выбор шпонок....................................................................................26
1.Задание по курсовому проектированию.
Разработать редуктор для передачи крутящего момента от электродвигателя к рабочей машине через муфту и клиноременную передачу.
Число оборотов в минуту n дв
= 1460 об/мин;
Тип ременной передачи – клиноременная,
Редуктор – цилиндрический косозубый;
Передаточное число ременной передачи U рем
= 2,8;
Передаточное число редуктора U ред
= 5,6;
КПД ременной передачи η рем.пер
. = 0,94;
Время работы привода L = 15000 часов.
Электродвигатель асинхронный — клиноременная передача — редуктор.
Редуктором называют зубчатый, червячный или зубчато-червячный передаточный механизм, выполненный в закрытом корпусе и предназначенный для понижения угловой скорости, а, следовательно, повышения вращающего момента. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называются мультипликаторами. В редукторах обычно применяют зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением, иногда используют зацепление М.Л.Новикова.
Редуктор проектируется для привода данной машины или по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.
- По виду передач
–на цилиндрические с параллельными осями валов; конические с перекрещивающимися осями валов; червячные с перекрещивающимися осями валов; комбинированные конически-цилиндрические; зубчато-червячные и другие.
- По числу пар
–одноступенчатые цилиндрические с прямозубыми колесами с
u£ 7 , с косозубыми или шевронными колесами при u£10 и Р£50 кВт; одноступенчатые конические с прямыми, косыми и криволинейными зубьями при u£ 5 и Р £ 100кВт; одноступенчатые червячные при u = 8...80 и Р £ 50кВт; многоступенчатые.
Зубчатая передача, оси валов которой пересекаются, называется конической. Конические зубчатые колеса изготавливают с прямыми, косыми и криволинейными зубьями и применяют там, где возникает необходимость передачи момента с одного вала к другому с пересекающимися осями. Конические зубчатые редуктора проектируют сравнительно небольших мощностей, так как консольное расположение шестерни на валу при значительных силах в зацеплении приводит к большим деформациям, нарушающим точность зацепления и нормальную работу передачи. Иногда применяют конические передачи, в которых шестерня расположена между опорами, а не консольно. Такая конструкция сложнее и дороже.
Рассчитываем момент на ведущем валу
Т вед
= Т эд
= Р эд
∙10 3
∙30/π n дв
Т вед
= 15∙10 3
∙30/π∙1460 =100 Н∙м
Рассчитываем диаметр ведомого шкива:
Выбираем ближайшее значение из нормального ряда чисел:
Рассчитываем фактическое передаточное число ременной передачи:
Примем его равным D 1
+D 2
= 140+400 = 540 мм.
L р
= 2 а + π (D 1
+D 2
)/2 + (D 2
- D 1
) 2
/4 а
L р
= 2∙540 + π/2∙(140+400) + 260 2
/4∙(140+400) = 1959,53 мм
Выбираем ближайшее из нормального ряда чисел:
Тогда уточняем межосевое расстояние по стандартной длине:
а = (2L - π (D 1
+D 2
) + [(2L - π (D 1
+D 2
)) 2
– 8(D 2
- D 1
) 2
] 1/2
)/8
а = (2∙ 2000 – 3,14(140+400) + [(2∙2000 – 3,14 (140+400)) 2
– 8(140+400) 2
] 1/2
)/8 = 540,24 мм=
α = 180 – 260∙ 57°/540 = 152,56° ≈ 150°. Значит, коэффициент угла обхвата, соответствующий углу обхвата равному 150° Сα = 0,92
Коэффициент, учитывающий длину ремня:
L р
/ L 0
= 2000/2240 = 0,89 -C L
= 0,98
Коэффициент режима работы при двусменном режиме работы:
Мощность, передаваемая при стандартных условиях ремнем Б, длиной
Р допуст
= 2,90∙ 0,92∙0,98/1,38 = 1,9 кВт
Усилие, действующее со стороны ременной передачи
F P
= 1,7 ∙ Р дв
∙10 3
∙С реж
∙sin(α рем
/2)/ υ ремня
∙ С α
∙С z
= 3635 Н,
N НО1
= 30∙ 270 2,4
= 20∙10 6
циклов
N НО2
= 30∙240 2,4
= 15∙10 6
циклов
Предельное напряжение при базовом числе циклов:
σ н
limb
1
= 2∙270 + 70 = 610 н/мм 2
σ н
limb
2
= 2∙240 + 70 = 550 н/мм 2
N НЕ1
= 60∙ n 1
∙L 1
= 60∙505∙15000 = 60,6∙10 6
циклов
N НЕ2
= N НЕ1
/ U ред
= 60,6/5,6 = 10,8∙10 6
циклов
σ НР1
= 0,9∙610/1,1 = 499,1 ≈ 500 Н∙м
σ НР
= 0,45 (500+ 450) = 225,45 Н∙м
Рассчитываем межцентровое расстояние зубчатой передачи:
а w
= Ка (U ред
+ 1) [Т 1
К нβ
/ψ ва
U ред
σ НР
2
] 1/3
Ка = 430 – коэффициент межцентрового расстояния
ψ ва
= ψ в
d
∙2/(U ред
+ 1) – коэффициент отношения ширины зуба к межцентровому расстоянию.
ψ в
d
= 1 К нβ
= 1,05 – коэффициент отношения ширины зуба к диаметру.
а w
= 430 (5,6 + 1) [270∙ 1,05/(0,303∙5,6∙450 2
)] 1/3
= 266,18 мм
Выбираем из нормального ряда чисел по ГОСТ 2144 – 76:
Определяем числа и угол наклона зубьев, предварительно задав угол наклона
m n
= 2∙315cos10/(20∙ (1+5,6)) = 4,7 мм
Выбираем из нормального ряда чисел для модуля зацепления, беря меньший по значению:
(Z 1
+Z 2
) = 2 315cos10/ 4,5= 138 зубьев
Найдем фактическое передаточное число редуктора:
U ред. факт
= Z 2
/ Z 1
= 117/21 = 5,57
Найдем косинус угла наклона зубьев:
d 1
+ d 2
= 95,87+534,13 = 630 мм = 2 а w
. Верно.
Неверно. Следовательно, нужно изменить m n
или угол β.
(Z 1
+Z 2
) = 2 315cos10/ 4,0= 155 зубьев
Найдем фактическое передаточное число редуктора:
Найдем косинус угла наклона зубьев:
Проверка: d 1
+ d 2
= 93,48+536,52 = 630 мм = 2 а w
. Верно.
Определяем диаметры вершин зубьев d a
и впадин d f
зубчатых колес:
Так как d f
1
= 83 мм – принимаем вал-шестерню.
Т 1
= 100∙2,89∙0,94 = 271,66 Н м ≈ 270 Н∙м
Проведем подборку диаметров составляющих вала:
d= (270∙10 3
/0,2∙10) 1/3
= 51,3 мм.
Выбираем из стандартного ряда чисел:
Проведем подборку длин составляющих вала:
Расчет зубчатой пары: (Расчет вала на прочность)
Рассчитываем число оборотов первого (быстроходного) вала редуктора:
n вед (быстроходный вал редуктора)
= n дв
/ U факт
n вед (быстроходный вал редуктора)
= 1460/2,89 = 505 об/мин
R b
A
= 0,5∙655 + 1771∙50/2∙149 = 333,44 Н
R b
B
= 0,5∙655 – 1771∙50/2∙149 = 321,56 Н
М 1
= 333,44∙149/2∙1000 = 24,84 Н∙м
М 1
= 333,44∙149/2∙1000 = 24,84 Н∙м
R AP
= 3635∙ (149 + 90)/149 = 5831 H
M ОБЩ
= [(24,84) 2
+ (365,72) 2
] 1/2
= 366,56 Н∙м
Шестерня НВ 1
= 270 НВ σ в
= 900н/мм 2
, σ г
=750 н/мм 2
Колесо НВ 2
= 240 НВ σ в
= 780н/мм 2
, σ г
=540 н/мм 2
Коэффициент запаса для нормальных напряжений:
n σ
= σ -1
/(K σ
p
∙σ a
+ ψ σ
∙ σ m
),
где σ -1
– предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба. σ -1
= 410 МПа
σ a
– амплитуда номинальных напряжений изгиба, σ a
≈ М ОБЩ
/0,1d п
3
= 64,1 МПа
σ m
– среднее значение номинального напряжения, σ m
= 0.
K σ
p
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.
Коэффициент запаса для касательных напряжений:
n τ
= τ -1
/(K τ
p
∙τ a
+ ψ τ
∙ τ m
),
где τ -1
– предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения. τ -1
= 240 МПа
τ a
– амплитуда номинальных напряжений кручения,
τ m
– среднее значение номинальных напряжений, τ a
= τ m
= 1/2∙τ = 10,1
K τ
p
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.
n τ
= 240/(2,5∙10,1 + 0,1∙ 10,1) = 9,21
Общий коэффициент запаса прочности на совместное действие изгиба и кручения:
n = n σ
∙ n τ
/[ (n σ
) 2
+ (n τ
) 2
] 1/2
n = 1,83∙9,21 /[1,83 2
+ 9,21 2
] 1/2
= 1,81
Проверка соблюдения условия прочности:
Проведем подборку диаметров составляющих вала:
T 2
= T 1
∙U ред
∙η ред
= 270∙5,6∙0,97 = 1466,64 Н∙м ≈ 1500 Н∙м
d= (T 2
∙10 3
/0,2[τ]) 1/3
= (1500∙10 3
/0,2∙20) 1/3
= 72,1 мм.
Выбираем из стандартного ряда чисел:
Проведем подборку длин составляющих вала:
F t
= 2T 2
∙10 3
/d 1
= 2∙1500∙10 3
/71 = 40000 Н
F a
= F t
∙ tgβ = 40000 ∙ tg10,23 = 7219 Н
F r
= F t
∙ tgα / cosβ = 40000∙tg20/cos10,23 = 14794 Н
R b
A
= 0,5∙14794 + 7219/2∙164 = 7419 Н
R b
B
= 0,5∙14794 – 7219/2∙164 = 7375 Н
R Г
А
= R Г
В
= 0,5∙ 40000 = 20000 H
R AM
= 1430,9∙(164+115)/164 = 2434,3 Н
M ОБЩ
= [(M 1
) 2
+ (M 2
) 2
] 1/2
+ 0,5∙Мм
M ОБЩ
= [(608,4) 2
+ (1640) 2
] 1/2
+ 0,5∙164,6 = 1831,5 Н
Шестерня НВ 1
= 270 НВ σ в
= 900н/мм 2
, σ г
=750 н/мм 2
Колесо НВ 2
= 240 НВ σ в
= 780н/мм 2
, σ г
=540 н/мм 2
Коэффициент запаса для нормальных напряжений:
n σ
= σ -1
/(K σ
p
∙σ a
+ ψ σ
∙ σ m
),
где σ -1
– предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба. σ -1
= 410 МПа
σ a
– амплитуда номинальных напряжений изгиба, σ a
≈ М ОБЩ
/0,1d п
3
= 1831,5/0,1∙80 3
=
σ m
– среднее значение номинального напряжения, σ m
= 0.
K σ
p
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.
Коэффициент запаса для касательных напряжений:
n τ
= τ -1
/(K τ
p
∙τ a
+ ψ τ
∙ τ m
),
где τ -1
– предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения. τ -1
= 240 МПа
τ a
– амплитуда номинальных напряжений кручения,
τ m
– среднее значение номинальных напряжений, τ a
= τ m
= 1/2∙τ = 10,1
K τ
p
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.
n τ
= 240/(2,3∙10,1 + 0,1∙ 10,1) = 9,9
Общий коэффициент запаса прочности на совместное действие изгиба и кручения:
n = n σ
∙ n τ
/[ (n σ
) 2
+ (n τ
) 2
] 1/2
n = 3,82∙9,9 /[3,82 2
+ 9,9 2
] 1/2
= 3,56
Проверка соблюдения условия прочности:
Так как у нас косозубая передача в редукторе, то следует выбрать шариковые радиальные подшипники, которые можно использовать при небольшой
(до 30%) свободной осевой нагрузке.
Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник №112
по ГОСТ 8338-75 для быстроходного вала.
Основные характеристики подшипника средней серии:
Базовая динамическая грузоподъемность:
Базовая статическая грузоподъемность:
R A
= [(R Г
А
) 2
+ (R b
А
) 2
] 1/2
R B
= [(R Г
B
) 2
+ (R b
B
) 2
] 1/2
R A
= [4909 2
+ 333,44 2
] 1/2
= 4920,3 Н
R B
= [4909 2
+ 321,56 2
] 1/2
= 4919,5 Н
F A
/ Со r
= 1771/48∙10 3
= 0,036 -e = 0,22;
Так как F A
/ R A
= 1771/4920,3 = 0,36 > e = 0,22 -X= 0,56; Y = 1,99
Произведем расчет нагрузки на подшипник:
F экв
= (X∙V∙F R
+ Y∙F A
) ∙ K δ
∙K T
,где
X – коэффициент восприятия радиальной нагрузки. X= 0,56
Y – коэффициент восприятия осевой нагрузки. Y = 1,99
V – коэффициент, учитывающий вращения кольца по отношению к нагрузке. V = 1.
K δ
– коэффициент безопасности. K δ
= 1,3
K T
– температурный коэффициент. K T
= 1.
F экв
= (0,56 ∙1,99 ∙ 4920,3 + 1,99 ∙ 1771) ∙1,3∙1 =11709,7 Н
Определяем базовый расчет ресурса подшипника L H
:
L H
= 10 6
∙[C r
/ F экв
] 3
/60∙n 1
n 1
= n дв
/U рем
= 1460/2,8 = 505 об/мин
L H
= 10 6
∙[92300/ 11709,7] 3
/60∙505 = 16163,1 ч.
Этот ресурс нас удовлетворяет, значит, оставляем этот подшипник.
Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник №216 по ГОСТ 8338-75 для тихоходного вала.
Основные характеристики подшипника легкой серии: Основные характеристики подшипника средней серии:
Базовая динамическая грузоподъемность:
Базовая статическая грузоподъемность:
R A
= [(R Г
А
) 2
+ (R b
А
) 2
] 1/2
R B
= [(R Г
B
) 2
+ (R b
B
) 2
] 1/2
R A
= [20000 2
+ 7419 2
] 1/2
= 21332 Н
R B
= [20000 2
+ 7375 2
] 1/2
= 21316 Н
F A
/ Со r
= 7219/45,4∙10 3
= 0,15 -e = 0,32;
Так как F A
/ R A
= 7219/21322 = 0,36 > e = 0,32 -X= 0,56; Y = 1,31
Произведем расчет нагрузки на подшипник:
F экв
= (X∙V∙F R
+ Y∙F A
) ∙ K δ
∙K T
,где
X – коэффициент восприятия радиальной нагрузки. X= 0,56
Y – коэффициент восприятия осевой нагрузки. Y = 1,31
V – коэффициент, учитывающий вращения кольца по отношению к нагрузке. V = 1.
K δ
– коэффициент безопасности. K δ
= 1,3
K T
– температурный коэффициент. K T
= 1.
F экв
= (0,56 ∙1,31 ∙ 14794 + 1,31 ∙7219) ∙1,3∙1 =26402 Н
Определяем базовый расчет ресурса подшипника L H
:
L H
= 10 6
∙[C r
/ F экв
] 3
/60∙n 1
n 2
= n 1
/U ред
= 505/5,6= 90 об/мин
L H
= 10 6
∙[57000/ 26402] 3
/60∙90 = 16352,2 ч.
Этот ресурс нас удовлетворяет, значит, оставляем этот подшипник.
Проверяем прочность шпоночного соединения под ведомым шкивом ременной передачи d = 50 мм
t 1
= 6 мм – глубина погружения в вал
t 2
= 4,5 мм – высота выпирания шпонки.
σ см
= 2∙Т 1
/(h– t 1
)∙d∙L ш
≤ [σ см
] = 100 МПа
σ см
= 2∙270∙10 3
/(10 – 6)∙50∙60 = 45 МПа <100 МПа
Проверяем прочность шпоночного соединения под колесом тихоходного вала
t 1
= 9 мм – глубина погружения в вал
t 2
= 5,4 мм – высота выпирания шпонки.
σ см
= 2∙Т 1
/(h– t 1
)∙d∙L ш
≤ [σ см
] = 100 МПа
σ см
= 2∙1500∙10 3
/(14 – 9)∙87∙70 = 98 МПа <100 МПа
Проверяем прочность шпоночного соединения под полумуфтой тихоходного вала d = 71 мм.
t 1
= 7,5 мм – глубина погружения в вал
t 2
= 4,9 мм – высота выпирания шпонки.
σ см
= 2∙Т 1
/(h– t 1
)∙d∙L ш
≤ [σ см
] = 100 МПа
σ см
= 2∙1500∙10 3
/(12 – 7,5)∙71∙100 = 93,8 МПа <100 МПа
Выбранные нами шпонки проверены на смятие. Все они удовлетворяют нас.
Результирующая таблица выбранных шпонок:
Курсовое проектирование деталей машин и механизмов: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1980 г.
Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1985 г.
Детали машин: Учеб. Для студентов высших технических учебных заведений. – 5-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 1991 г.
Название: Расчет и проектирование привода (редуктор) с клиноремённой передачей
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа
Добавлен 06:29:32 14 декабря 2008 Похожие работы
Просмотров: 1333
Комментариев: 16
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Сталь 40Х. Термообработка. Улучшенная.
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: Расчет и проектирование привода (редуктор) с клиноремённой передачей
Сочинение 1462 Г 1505
Контрольной Работе По Произведениям М Ю Лермонтова
Реферат по теме Влияние сроков посева сельскохозяйственных культур на фитосанитарное состояние посевов
Курсовая работа по теме Земельная реформа в России и эффективность использования земельных угодий на примере ОПХ "Белоу...
Контрольная работа: Исковая давность в семейном праве
Дипломная работа по теме Клонирование и анализ генов легких цепей иммуноглобулинов стерляди
Реферат: Национальная конфедерация труда
Реферат по теме Формирование профессиональной компетентности в курсе «Элементарная физика»
Курсовая работа: Базы данных. Скачать бесплатно и без регистрации
Огнестойкость Зданий Реферат
Логичность Речи Реферат
Реферат Использование Семян В Хозяйственной Деятельности Человека
Контрольные И Проверочные Работы Химия 8 Класс
Реферат: Разработка бизнес-плана автопредприятия Автобаза 1
Что Такое Волейбол Кратко Эссе
Память В Психологии Курсовая
Реферат: Правосознание российской интеллигенции конца 19 века - начала 20 века
Реферат: The Manhattan Project Essay Research Paper Manhattan
Курсовая работа по теме Проектирование водопроводной и водоотводящей сети здания
Заброшенная Дорога Нагибин Сочинение Егэ Проблема
Реферат: Как приобрести навык
Курсовая работа: Spider-player 2.011
Реферат: Міфалогія кельтаў