Расчет контактной прочности и напряжения изгиба червячной передачи - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет контактной прочности и напряжения изгиба червячной передачи

Выбор материала колес и допускаемых напряжений. Расчет червячной передачи, определение межосевого расстояния и модуля зацепления. Проверка на выносливость выходного вала. Подбор подшипников. Условие прочности шпонок на смятие и срез. Смазка редуктора.


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.

1. Кинематический и силовой расчет редуктора
Рассчитаем общее передаточное число привода
u пр .- передаточное число привода;
м - КПД, учитывающий потери в муфте;
ч - КПД, учитывающий потери в червячной передаче;
р - КПД, учитывающий потери в ременной передаче;
По каталогу выбираем двигатель АИРС100L4/1430
Для которого: кВт, n эд = 1430 мин -1 ,
Распределяем общее передаточное число между ременной и червячной передачами редуктора.
Определяем моменты на валах редуктора
Определяем число заходов и коэффициент диаметра червяка.
Принимаем z 1 = 2 (число заходов при 16>u ч >30)
Число зубьев колеса z 2 > 28 (1.6)
Коэффициент диаметра червяка q 1 = (0.25…0.315)z 2 (1.7)
q 1 = (0.25…0.315)z 2 = (0.25…0.315)•40=10…12,6
2. Выбор материала колес и расчет допускаемых напряжений
Выбираем материал для изготовления червяков: сталь 40Х закаленная
Материалы червячных колес выбираем в зависимости от скорости
При V c > 5 м/с целесообразно выбирать оловянистые бронзы;
Выбираем бронзу БрО10Ф1, литьё в землю. Для которойМПа, МПа.
Для определения допускаемых напряжений найдем эквивалентное число циклов нагружений:
где - суммарное число циклов нагружения, - коэффициент долговечности.
- эквивалентное число циклов нагружения.
3.1 Определение межосевого расстояния
для закаленного червяка и бронзового венца E пр = 1,26•10 5 , то a W примет вид:
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного и
3.3 Определение геометрических размеров
Принимаем b 1 = 115 мм. (с учетом того, что червяк шлифованный)
Назначаем 8 степень точности передачи
3.4.1 Проверка контактной прочности
где- коэффициент динамической нагрузки;
- коэффициент, учитывающий характер изменения нагрузки;
Расчетные напряжения меньше допускаемых напряжений.
где - коэффициент формы зуба; - окружная сила на колесе;
- коэффициент нагрузки; - модуль в нормальном сечении.
Расчетные напряжения меньше допускаемых напряжений.
Расчетные напряжения по пиковым перегрузкам меньше допускаемых напряжений.
где - коэффициент теплоотдачи; - площадь поверхности охлаждения,
- коэффициент, учитывающий теплоотвод через плиту или раму.
Наибольшая температура для редукторных масел . Так как расчетная температура меньше допускаемой, то дополнительные меры по охлаждению редуктора не нужны.
4 .1 Ориентировочный расчет валов
Ориентировочный расчет валов проведен из расчета на кручение по пониженням допускаемым напряженим , косвенно учитывая тем самым действие на валы изгибающих моментов, по формуле
Крутящий момент на валу,тогда диаметр вала равен
4.2 Проверочный расчет на выносливость выходного вала
Материал вала - Сталь40Х, ТО-закалка,
Разрабатываем конструкцию вала и по чертежу оцениваем его размеры:
диаметр в месте посадки колеса с натягом
диаметр в месте посадки подшипников
а=52,5мм, b=52,5мм, с=105мм, l=105мм.
4.2.2 Определение допускаемой радиальной нагрузки
Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце вала, полагая, что редуктор может быть использован как редуктор общего назначения, по формуле
где Т - крутящий момент на выходном валу, кНм.
4.2.4 Определение реакций опор и построение эпюр
Максимальные реакции в опорах (наихудший случай нагружения опор)
Запас сопротивления усталости в опасных сечениях определяется по формуле Полларда-Гаффа:
где - коэффициент прочности усталости по изгибу,
- коэффициент прочности усталости по кручению
где и - коэффициенты концентрации напряжений в расчетном сечении при изгибе и кручении,
и - коэффициенты влияния асимметрии цикла на предельные амплитуды напряжений, которые определяются по формулам:
Коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении определяются по формулам:
где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
и - коэффициенты, учитывающие размеры вала,
и - коэффициенты, учитывающие качество (шероховатость) поверхности;
-коэффициент, учитывающий наличие поверхностного упрочнения, при отсутствии .
- коэффициент, учитывающий наличие анизотропию свойств материала детали, образующихся при прокатке, ковке, штамповке.
Значение коэффициента анизотропии зависит от предела прочности стали и находится по формуле:
Величину отношения для посадок с натягом определяют по эмпирической формуле:
При кручении величина отношения находится:
где коэффициент, учитывающий размеры вала находится как:
где -при изгибе, при кручении величину увеличивают в 1,5 раза.
Коэффициенты, учитывающие качество (шероховатость) поверхности определяются по формулам:
Для первого сечения изгибающий момент
Определяем коэффициенты концентрации и .
В сечении концентраторами напряжений являются: посадка колеса на вал с натягом и шпоночный паз.
По формуле (4.8) находим коэффициент концентрации напряжений
При этом коэффициент концентрации напряжений будет равен
Для вала шероховатость , тогда по формуле (4.9) коэффициент, учитывающий качество (шероховатость) поверхности будет равен:
Вал без поверхностного упрочнения, поэтому
Коэффициент, учитывающий наличие анизотропию свойств,
Коэффициент концентрации напряжений при изгибе находим по формуле (4.4):
Коэффициент концентрации напряжений при кручении находим по формуле (23):
По формуле (4.2) находим запас сопротивления усталости при изгибе и при кручении:
Коэффициент запаса прочности в сечении I-I определяем по формуле (20):
Для сечения II-II изгибающий момент
Принимаем радиус галтели и по таблице находим .
По формуле (4.8) находим коэффициент, учитывающий размер вала
Далее по формулам (4.4) определяем коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении:
По формуле (4.2) находим запас сопротивления усталости при изгибе и при кручении:
Коэффициент запаса прочности в сечении II-II определяем по формуле (4.1):
Наиболее нагруженным оказалось сечение II-II, коэффициент запаса прочности в котором все же превышает нормативный.
Проверка статической прочности при перегрузках
Проверяем статическую прочность при перегрузках по третьему критерию прочности. При перегрузках напряжения удваиваются и для сечения II-II напряжения изгиба и кручения равны
Проверяем жесткость вала. По условиям работы зубчатого зацепления опасным является прогиб вала под. червячным колесом.
Для определения прогиба используем формулу сопротивления материалов. Средний диаметр на участе принимаем равнымd=65мм.
Прогиб в вертикальной плоскости от силы F r ;
где- момент инерциисечения, для которогоопределяетсяпрогиб, мм 4 ;
Прогиб в горизонтальной плоскости от силы F t рассчитывается по формуле (30):
Прогиб в плоскости действия муфты от силыF M :
Суммарный прогиб в сечении II-II равен:
Допускаемый прогиб по зубчатым колесам , что превышает прогиб. Поэтому данный вал отвечает условию жесткости по прогибу в бреднем сечении колеса.
Угол поворота левого сечения найдем как сумму углов поворота от действия каждой силы в отдельности.
Угол поворота сечения много меньше допускаемого радиана для радиальных шарикоподшипников.
5.1 Подбор подшипников на всех валах
В настоящее время в редукторах наиболее распространены подшипники качения, поэтому выбираем конические однорядные роликоподшипники и шариковые радиальные однорядные.
Подшипники подбираются по диаметру вала:
5.2 Расчет подшипников на выходном валу редуктора
По результатам предварительного расчета вала получено:
Диаметр на месте посадки подшипника d п =70 мм, D=150 мм,
Грузоподъемность C r =220 кН, C ro =260 кН;
Режим нагружения - III (средний нормальный). Условия эксплуатации обычные. К Б =1,3, V=1, К Т =1.
Определим радиальную нагрузку F r :
Вычислим эквивалентную радиальную нагрузку:
Определим скорректированный расчетный ресурс в миллионах оборотов:
Определяем скорректированный расчетный ресурс в часах:
шпонок (Рисунок2), выступающих из вала
по следующим допускаемым напряжениям:
Под червячным колесом на тихоходном валу: диаметр вала d=75мм, крутящий момент Т=850Нм, выбираем по ГОСТ 23360-78 шпонка .
Проверяем шпонку, установленную на тихоходном валу под червячным колесом.
где T - крутящйи момент на валу, Н;
Таким образом, прочность шпоночных соединений обеспечена.
В редукторах общего назначения обычно применяется комбинирование смазывание. Одно или несколько зубчатых колес смазываются погружением в ванну с жидким смазочным материалом в нижней части корпуса редуктора (картере), а остальные узлы и детали, в том числе и подшипники качения, смазываются за счет разбрызгивания масла погруженными колесами и циркуляции внутри корпуса образовавшегося масляного тумана. По времени - это непрерывное смазывание. Такое смазывание называют картерным.
В червячных редукторах следует заливать 0,3…0,7 литра масла на 1 кВт передаваемой мощности.
Ориентировочное значение вязкости масел, для червячных передач определяют по рисунку 4 (заштрихованная зона) в зависимости от величины .
- прочность активных поверхностей зубьев;
- скорость скольжения в зацеплении, м/с;
Нашли, что вязкость масла должна быть при . По номограмме переходим отк при этой температуре вязкость должна быть .
Принимаем масло индустриальное И-30А (ГОСТ 20799-88) вязкость которого при равна .
Для соединения отдельных узлов и механизмов в единую кинематическую цеп используются муфты, различные типы которых когут также обеспечивать компенсацію смещений соединяемых валов (осевых, радиальных, угловых и комбинированных), улучшение динамических характеристик привода, ограничение передаваемого момента, включение отдельных частей привода и пр.
По ГОСТ 21424-93 выбираем компенсирующие упругие втулочно-пальцевые муфты в зависимости от диаметра вала.
На рисунке 4, показана схема размещения деталей в корпусе редуктора, на котором показаны: а - зазор между деталями и стенками корпуса;
в 0 - расстояние между дном корпуса и поверхностью колес и червяка.
Эти величины определяются по формулам:
гдеL-расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм.
Выбор материала для изготовления зубчатых колес. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений. Расчет и модуль червячной передачи. Уточненное значение коэффициента диаметра червяка. Расчет и проверка прочности по контактным напряжениям. курсовая работа [813,3 K], добавлен 14.04.2014
Кинематический и силовой расчет редуктора червячного. Выбор материала колес и расчет допускаемых напряжений. Расчет червячной передачи, валов, подшипников и шпонок. Смазка редуктора, определение его размеров. Выбор упругих втулочно-пальцевых муфт. курсовая работа [3,1 M], добавлен 22.10.2012
Кинематический расчет привода, который состоит из электродвигателя, ременной передачи, редуктора и муфты. Выбор материала, термической обработки, определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба. Подбор подшипников качения выходного вала. курсовая работа [374,1 K], добавлен 22.01.2014
Расчет характеристик редуктора, косозубой зубчатой передачи, шпоночных соединений. Проверка шпонок на смятие и срез. Выбор и расчет муфт. Определение допускаемого контактного напряжения, межосевого расстояния. Конструирование узлов и деталей редуктора. курсовая работа [761,2 K], добавлен 13.04.2014
Расчет клиноременной передачи. Определение конструктивных размеров червячной передачи. Расчет закрытой червячной передачи. Компоновочная схема и тепловой расчет редуктора. Проверочный расчет шпонок ведущего вала. Выбор масла, смазочных устройств. курсовая работа [4,4 M], добавлен 07.05.2009
Расчет мощностей, передаточного отношения и крутящих моментов. Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений. Геометрический расчет зубчатых передач с внешним зацеплением. Расчет валов на выносливость. Проверка прочности шпонок. курсовая работа [375,4 K], добавлен 16.12.2013
Конструктивные размеры корпуса редуктора. Подбор муфты и шпонок. Основные параметры зубчатых колес. Расчет плоскоременной передачи. Проверка статической прочности валов, долговечность подшипников. Расчет на прочность тихоходной цилиндрической передачи. курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.07.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет контактной прочности и напряжения изгиба червячной передачи курсовая работа. Производство и технологии.
Как Начать 2 Аргумент В Сочинении
Контрольная Работа По Математике 6 Класс Зубарева
Реферат: Охрана почв. Скачать бесплатно и без регистрации
Приключения Летом Сочинение
Гобсек Аргументы К Сочинению
Дипломная работа: Ограниченные вещные права юридических лиц
Курсовая работа по теме Передача звука по локальной сети
Высшее Призвание Капитала Эссе
Кандидатская Диссертация План
Дипломная Работа На Тему Ремонт Оштукатуренных Поверхностей
Фехтование Дипломные И Курсовые
Мероприятия По Защите Трубопроводов Реферат
Отчет по практике по теме Отчёт по практике в БТА
Доклад: Filter
Реферат: Night Rider Essay Research Paper I stood
Техника Выполнения Кувырка Реферат
Дипломная работа по теме Особенности коммуникативной компетентности студентов педагогического колледжа и необходимость ее развития в период обучения
Дипломная работа по теме Административно-правовой статус аппарата Правительства РФ
Реферат: Тепловой шок развивающегося мозга и гены, детерминирующие эпилепсию
Контрольная Работа На Тему Межотраслевое Управление
Илишевское ДРСУ ГУП "Башкиравтодор" - Маркетинг, реклама и торговля отчет по практике
Прогнозирование и оценка возможного банкротства предприятия - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Исследование смысложизненных ориентаций молодежи - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа