Расчет червячной передачи - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет червячной передачи

Выбор электродвигателя и расчёт привода червячной передачи. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по отдельным передачам. Выбор материалов червяка и червячного колеса. Порядок расчета цепной передачи, проектный расчет валов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача состоит из червяка 1 и сопряженного с ним червячного колеса 2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам с зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых.
Обычно ведущее звено червячной передачи - червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо.
Достоинства червячных передач: компактность конструкции и возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче (до U = 300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения.
Недостатки червячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от з = 0,5 до 0,95); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до 60 кВт).
Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, подъемно-транспортном оборудовании, транспортных машинах, а также в приборостроении.
1 . Выбор электродвигателя и расчёт привода
Определим общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:
? обш = ? ч . ? 2 п . ? м . ? ц , где
? ч = 0,83 - КПД червячной передачи (среднее значение), [№1, табл 1.1]
? п = 0,99 - КПД подшипников качения (2 пары), [№1, табл 1.1]
? м = 0,99 - КПД муфты, [№2, с. 346]
? ц = 0,92 - КПД цепной передачи. [№1, табл 1.1]
? обш = 0,83. 0,99 2 . 0,99. 0,92= 0,740920316
Определим требуемую мощность двигателя:
Р дв = 7,5 / 0,740920316= 10,1225кВт=10,12 кВт.
Выбираем тип двигателя [№5, табл. 22.4, стр. 38], с учетом Р ном Р дв ,
Двигатель асинхронный короткозамкнутый трехфазный общепромышленного применения, закрытый, обдуваемый, степень защиты IP54, типа 4A132M2УЗ, с синхронной частотой вращения 3000 об/мин, с мощностью P двиг = 11кВт , номинальная частота вращения с учётом скольжения n двиг = 2910 об/мин
1 .2 Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по отдельным передачам
Определение действительных передаточных отношений.
Принимаем стандартное значение (по таблице 4.2.7 [1])
1 .3 Определение силовых и кинематических параметров привода
Определяем частоты вращения и угловые скорости валов.
Определяем вращающие моменты на валах.
По таблице 4.2.16 из [1] с учетом V`s выбираем II группы материал венца червячного колеса: БР010Н1Ф1 , отливка центробежная.
Механические характеристики материалов червячной передачи
сталь 45 с закалкой менее 350 HB и последующим шлифованием
тогда уточнённая скорость скольжения в зацеплении:
С учётом полученного значения v ск уточняют значение допускаемого напряжения [] н .
1. Выбор типа цепи. Учитывая небольшую передаваемую мощность P 3 при средней угловой скорости малой звездочки, принимаем для передачи однорядную роликовую цепь.
2. Число зубьев малой звездочки [формула (21.2)]
Согласно рекомендациям (см. § 21.3) принимаем Z 1 =13.
Условие z 2 < z 2 max = 120 соблюдается (см. §   2 1.3).
а) Вращающий момент на малой звездочке
б) По табл. 21.4 интерполированием находим [р ц ]=27,3 Н/мм 2 , ори- ентируясь на меньшее табличное значение для заданной w 2 = 24,4 рад/с.
где К д - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки: при спокойной нагрузке К д = 1;
К а - коэффициент, учитывающий межосевое расстояние:
К н - коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали: при наклоне до 60 0 К н = 1;
К рег - коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи: при регулировании положения оси одной из звёздочки К рег = 1;
К см - коэффициент, учитывающий характер смазки: при периодической смазке К см = 1,5;
К реж - коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки: при односменной работе К реж = 1;
д) Тогда шаг цепи [формула (21.16)]
По табл. 21.1 принимаем цепь с шагом р = 25,4 мм, для которой разрушающая нагрузка d o =7,95 H, В=22,61 мм, q=2,57 кг/м.
Для выбранной цепи по табл. 21.3 w lmax = 73 рад/с, следовательно, условие
Для принятого шага цепи р = 25,4 мм по табл. 21.4 интерполированием уточняем [р ц ]=28,7 Н/мм 2 .
6. Окружная сила, передаваемая цепью,
7. Расчетное давление в шарнирах принятой цепи [формула (21.14)]
Износостойкость цепи обеспечивается.
Ориентировочное межосевое расстояние [формула (21.6)]
а = 4 0   р = 40 . 25,4   мм = 1016   мм .
Тогда длина цепи в шагах [формула (21.7)]
9. Делительный диаметр окружностей звёздочек
10. Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви при
11. Сила, действующая на валы звездочек , при К в = 1,05
Для компенсации напряжений изгиба и других неучтенных факторов принимаем для расчета значительно пониженные значения допустимых напряжений кручения. т.о. диаметр вала определится из условия прочности:
- допускаемое напряжение на кручение.
Принимаем материал выходного вала редуктора сталь 45, тогда
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного значения
- диаметр вала в месте посадки подшипника,
- диаметр вала в месте посадки шестерни,
- диаметр вала в месте посадки звездочки.
Определим длину выходного конца тихоходного вала:
Предварительно принимаем длину выходного конца тихоходного вала
расстояние между точками приложения реакции подшипников тихоходного вала
б) Определим размеры быстроходного вала (червяка).
Для компенсации напряжений изгиба и других неучтенных факторов принимаем для расчета значительно пониженные значения допустимых напряжений кручения. т.о. диаметр вала определится из условия прочности:
- допускаемое напряжение на кручение.
Для увеличения прочности вала примем, что червяк изготовлен как одно целое валом.
Принимаем материал выходного вала редуктора сталь 45, тогда
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного значения
- диаметр вала в месте посадки подшипника,
- диаметр вала в месте посадки муфты.
Определим длину выходного конца быстроходного вала:
Предварительно принимаем длину выходного конца тихоходного вала
Расстояние между точками приложения реакции подшипников тихоходного вала (мм).
4.2 Проверочный расчет на выносливость быстроходного вала редуктора
а = 0,12 м, в = 0,12 м, с = 0,06 м.
Знак «-» показывает, что реакция направлена в противоположную сторону.
Эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
Опорные реакции в вертикальной плоскости:
Знак «-» показывает, что реакция направлена в противоположную сторону.
Эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
Эпюра суммарных изгибающих моментов :
Опасным сечением вала является: 1, в котором действует максимальный крутящий и изгибающий моменты.
4.3 Проверочный расчет на выносливость тихоходного вала редуктора
а = 0,065 м, в = 0,065 м, с = 0,06 м.
Знак «-» показывает, что реакция направлена в противоположную сторону.
Эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
Опорные реакции в вертикальной плоскости:
Знак «-» показывает, что реакция направлена в противоположную сторону.
Проверка: проверка выполнена успешно.
Эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
Эпюра суммарных изгибающих моментов:
Опасным сечением вала является: 1, в котором действует максимальный крутящий и изгибающий моменты, к тому же сечение ослаблено шпоночной канавкой, которая в тоже время является концентратором напряжений.
Между электродвигателем и редуктором выбираем упругую муфту по данным:
вращающий момент на валу двигателя Т=36,92 Нм;
диаметр консольного участка вала d = 40 мм.
Для данных параметров наиболеее подходящая муфта упругая с крестообразной звёздочкой. Размеры этой муфты возьмем по таблице 13.3.3 из [4] (ГОСТ 20884-93), учитовая крутящий момент на валу и диаметр вала:
d = 40 мм; D = 135 мм; L = 143 мм; h = 25 мм.
6 . Эскизная компо новка и предварительные размеры
После определения размеров основных деталей выполним эскизную компоновку редуктора. Червяк и червячное колесо располагаем симметрично относительно опор и определяем соответствующие длины.
1) принимаем диаметр вала под уплотнения для подшипников:
2) зазор между колесом (и другими деталями) и корпусом:
3) ширину подшипников предварительно принимаем равной их диаметру, т.е. и .
7 . Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки
Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек
Диаметры болтов крепящих крышку к корпусу у подшипников
8 . Подбор проверочный расчёт подшипников
предварительно примем роликовый конический подшипник легкой серии 7608 ГОСТ333 - 71 с размерами:
Проводим проверку подшипников только по динамической грузоподъемности, по условию , где - требуемая величина грузоподъёмности; - динамическая грузоподъемность подшипника (из таблицы).
где Р - эквивалентная динамическая нагрузка.
где K б = 1,3 - коэффициент безопасности (по таблице 7.5.3 [4]);
K Т = 1,0 - температурный коэффициент (по таблице 7.5.4 [4]);
Х - коэффициент радиальной нагрузки ;
V - коэффициент вращения относительного вектора нагрузки внутреннего кольца подшипника.
При коэффициенте вращения V=1 получим
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику
Требуемая величина грузоподъёмности
Обеспечен запас прочности подшипниковых узлов вала червячного колеса.
предварительно примем роликовый конический подшипник легкой серии 7309 ГОСТ333 - 71 с размерами:
Проводим проверку подшипников только по динамической грузоподъемности, по условию , где - требуемая величина грузоподъёмности; - динамическая грузоподъемность подшипника (из таблицы).
где Р - эквивалентная динамическая нагрузка.
где K б = 1,3 - коэффициент безопасности (по таблице 7.5.3 [4]);
K Т = 1,0 - температурный коэффициент (по таблице 7.5.4 [4]);
Х - коэффициент радиальной нагрузки ;
V - коэффициент вращения относительного вектора нагрузки внутреннего кольца подшипника.
При коэффициенте вращения V=1 получим
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику
Требуемая величина грузоподъёмности
Обеспечен запас прочности подшипниковых узлов вала червяка.
9 . Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночного соединения
Для выходного конца быстроходного вала
Для выходного конца быстроходного вала d 1вых =40 (мм), передающего вращающий момент Т 1 =36,92 (Н . м).
По табл. 4.1 [№4 с. 78] выбираем призматическую шпонку со скругленными концами (исполнение А):
t2=3,3 (мм) - глубина паза на муфте.
Радиус закругления пазов 0,3Расчет червячной передачи курсовая работа. Производство и технологии.
Культура древней Греции
Мой Дом Моя Крепость Эссе По Обществознанию
Контрольная Работа На Тему Тепловой Расчет Кожухотрубного И Пластинчатого Теплообменника
Реферат Access
Курсовая работа: Память умственно отсталых школьников
Контрольная Работа На Тему Прикладные Аспекты Биоэнергетики
Курсовая работа по теме Особенности воспитания одаренных детей
Реферат: Форсунки впрыска топлива бензиновых двигателей
Осень Золотая Пора Эссе
Реферат по теме О том, как вращать текст с помощью Delphi
Реферат по теме Биологическая роль жужелиц на сельскохозяйственных землях
Реферат: Theodore Roosevelt Essay Research Paper THEODORE ROOSEVELTTheodore
Реферат: Налогообложение лизинговых операций в регионах России Региональный аспект налогообложения лизин
Реферат На Тему Healthy Food
Написать Сочинение Мой Родной Поселок
Реферат: Prop 38 Essay Research Paper School Vouchers
Значение геополитической обстановки для формирования туристских потоков
Реферат: Особенности и факторы размещения химического комплекса. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Постановка задачи синтеза оптимальных алгоритмов приема сигналов на фоне помех
Реферат На Тему Особенности Патогенеза И Лечения Диспепсии Молодняка Разных Видов Сельскохозяйственных Животных
Психологический анализ урока: метод Фландерса - Педагогика практическая работа
Отказ от наследства в нотариальной практике - Государство и право реферат
Особенности отражения омонимов и многозначных слов в толковых словарях - Иностранные языки и языкознание курсовая работа