Проектирование механической передачи

Выбор двигателя, кинематический и силовой расчет привода. Определение конструктивных размеров корпуса и крышки редуктора. Расчет закрытой зубчатой и клиноременной передач. Расчёт сечения ведомого вала под зубчатым колесом на усталостную прочность.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 17.01.2014
Размер файла 139,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор двигателя, кинематический и силовой расчёт привода

1.1 Выбор двигателя

Общий КПД привода

([1], табл. 2.1;стр 23)

Требуемая мощность двигателя

Подходящий асинхронный двигатель 4А160М6У3 имеет параметры ([1], с. 27; т.2.2)

1.2 Определение передаточного числа привода

Передаточное число всего привода

Выберем произвольно передаточное число редуктора из стандартного ряда uред = 4; тогда передаточное число клиноременной передачи( [1], табл. 2.1 )

1.3 Кинематический и силовой расчёт двигателя

Угловая скорость вращения первого вала

Угловая скорость вращения второго вала

Крутящий момент нулевого, первого и второго вала

Табл. 2.

n, об/мин

щ, с-1

T, Н•м

0-ой вал

n0 = 731,25

щ0 =76,58

T0 = 148,95

1-ый вал

n1 = 163,7

щ1 = 17,14

T1 = 638,75

2-ой вал

n2 = 32,74

щ2 = 3,43

T2 = 2945,21

двигатель привод редуктор передача

2. Расчёт закрытой зубчатой передачи (редуктора)

2.1 Выбор материала зубчатых колёс

Сталь 45, улучшение

Для колеса:

Для шестерни:

( [2], табл. 3.1 )

2.2 Определение допускаемого контактного напряжения

Предел контактной выносливости

коэффициент долговечности

Допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни и колеса

Расчётное допускаемое контактное напряжение

2.3 Определение межосевого расстояния

Вспомогательный коэффициент для косозубой передачи Ka = 43

Коэффициент ширины венца колеса ( [2],стр.36 )

Шестерня располагается симметрично относительно опор. K = 1. ([2],стр.32, т.3.1.)

Межосевое расстояние

aw = 315 мм (ГОСТ 2185-66)

2.4 Нормальный модуль зацепления

Нормальный модуль зацепления

mn = (0,01...0,02)aw = (0,01...0,02)•315 = 3,15...6,3 мм

mn = 4мм (ГОСТ 9563-60)

2.5 Определение наклона зубьев

Предварительный наклон зубьев для косозубой передачи в = 10є

Число зубьев шестерни и колеса

Уточнённое передаточное число

Уточнённый угол наклона зубьев

(угол наклона находится в пределах 8о-15о)

2.6 Основные размеры колёс

Диаметры делительных окружностей

Диаметры вершин зубьев

Диаметры впадин зубьев

Ширина колеса и шестерни

Коэффициент ширины шестерни по диаметру

Окружная скорость колёс

Степень точности колёс n = 8 ( [2] стр.32 )

2.7 Проверка зубьев колёс на прочность по контактному напряжению

Коэффициент динамической нагрузки

([2] т.3.4;т.3.5;т.3.6 стр.39-40)

Контактное напряжение:

Спроектированная передача обладает запасом прочности по контактному напряжению.

2.8 Силы зацепления

Окружная сила

Радиальная сила

,

где бw = 20є - угол зацепления.

Осевая сила

2.9 Проверка зубьев на выносливость по напряжению изгиба

Коэффициент динамической нагрузки

K = 1,10

Коэффициент неравномерности нагрузки по длине прирабатывающихся зубьев K = 1 ([2] т3.7;3.8 стр.43)

Коэффициент нагрузки

Эквивалентное число зубьев колеса и шестерни

Коэффициенты формы зубьев колеса и шестерни

([2] стр.42 ГОСТ21354-75)

Допускаемые напряжения изгиба зубьев колеса и шестерни

Найдём отношения:

значит в данном зацеплении колесо будет более слабым звеном, поэтому расчёт на прочность при изгибе будем проводить лишь для колеса, как для более слабого.

-коэффициент компенсации погрешности

-коэффициенты торцевого и осевого перекрытия

-коэффициент неравномерности нагрузки

n=8-степень точности колёс

Напряжение изгиба в колесе

Колесо обладает запасом прочности по напряжению изгиба.

3. Расчёт клиноременной передачи

3.1 Выбор сечения ремня

Сечение ремня - Б. ( [1], номограмма 9.4 (с.266) )

Минимально допустимый диаметр ведущего шкива d1min = 125 мм

По таблице определяем параметры ремня

( [1], табл. 9.4 (с. 263) )

3.2 Определяем диаметры шкивов

Минимально допустимый диаметр ведущего шкива d1min = 125мм

(ГОСТ17383-73 [1] стр.267)

Коэффициент скольжения для клиноременной передачи

е = 0,01

Диаметр ведомого шкива из стандартного ряда

3.3 Фактическое передаточное число и его отклонение от заданного

3.4 Ориентировочное межосевое расстояние

берём среднее а=800мм

3.5 Расчётная длина ремня из стандартного ряда ([1] т.9.4)

3.6 Уточнённая величина межосевого расстояния

3.7 Угол обхвата ремнём ведущего шкива

3.8 Определяем коэффициенты

Коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы: Cp =1,1 (односменный режим работы) ([1] т.9.7 стр. 269)

Коэффициент угла обхвата б1 на меньшем шкиве: Cб = 0,87 ([1] стр. 267)

Коэффициент влияния отношения расчётной длины ремня : Cl=1,098 ([1] т.9.6 стр.268)

Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи: Cz = 0,9 (ожидаемое число ремней z = 4) ([1] стр.267)

3.9 Номинальная мощность

([1] т.9.5 стр.265)

3.10 Расчётная мощность

3.11 Количество клиновых ремней

3.12 Сила натяжения одного клинового ремня

3.13 Cила, действующая на валы

3.14 Определяем размеры шкива

По ( [1] табл. 9.13 ) находим размеры профиля канавок литых шкивов

( ГОСТ20889-80 - ГОСТ20898-80

n=4 - число ремней

4. Расчёт валов редуктора

4.1 Предварительный и уточнённый расчёт ведущего вала

Диаметр выходного конца вала определяем из условия, что на вал действует только крутящий момент T1:

([1] стр.296 ГОСТ6636-69)

где [ф] = 25 МПа - максимально допустимое касательное напряжение материала вала (сталь 45);т.к. на конце вала шкив

Предварительный диаметр подшипников

Радиальные шарикоподшипники лёгкой серии № 213 имеют параметры (ГОСТ 8338-75)

Выбираем втулочно-пальцевую муфту

([1] стр.463; т. 15-5 ГОСТ21424-75)

Размеры на эпюрах

Определение реакции опор.

Сила, муфты

Момент осевой силы Fa

В вертикальной плоскости

Проверка:

В горизонтальной плоскости

Проверка:

Построение эпюры изгибающего момента M.

В вертикальной плоскости:

Участок 1. 0 ? x1 ? l1.

Участок 2. 0 ? x2 ? l1.

В горизонтальной плоскости:

Участок 1. 0 ? x1 ? l1.

Участок 2. 0 ? x2 ? l1.

Участок3.

4.2 Подбор подшипников для ведущего вала

Реакции подшипников

Расчет ведем по наиболее нагруженной опоре№1 F1=9697,1 Н

Определение эквивалентной нагрузки, действующей на более нагруженный подшипник B.

Коэффициент безопасности выбираем небольшим (спокойная нагрузка, без толчков) Kб = 1. При рабочей температуре подшипника, меньшей 100 єC, температурный коэффициент KT = 1. При вращающемся внутреннем кольце подшипника V = 1

Найдём отношения

где C0 - статическая грузоподъёмность подшипника.

По последнему отношению находим коэффициенты

е=0,25 ( [1] т.12-26 стр.360 )

[Шейнблит], табл. 9.2, с. 131

Так как , то для радиальных шарикоподшипников коэффициент

X = 1 ; Y=0

Эквивалентная нагрузка

Расчётная долговечность подшипников

где C - динамическая грузоподъёмность подшипника.

Подшипники имеют большую долговечность.

4.3 Расчёт ведомого вала (2)

Диаметр выходного конца вала определяем из условия, что на вал действует только крутящий момент T1:

где [ф] = 25 МПа - максимально допустимое касательное напряжение материала вала (сталь 45).

Предварительный диаметр подшипников

Диаметр под колесо

Диаметр буртика

Радиальные шарикоподшипники лёгкой серии № 218 имеют параметры (ГОСТ 8338-75)

Выбираем втулочно-пальцевую муфту

([1] стр.463; т. 15-5 ГОСТ21424-75)

Определение реакции опор.

Сила, муфты

Момент осевой силы Fa

В вертикальной плоскости

Проверка:

В горизонтальной плоскости

Проверка:

Построение эпюры изгибающего момента M.

В вертикальной плоскости:

Участок 1. 0 ? x1 ? l1.

Участок 2. 0 ? x2 ? l1.

В горизонтальной плоскости:

Участок 1. 0 ? x1 ? l1.

Участок 2. 0 ? x2 ? l1.

Участок3.

4.4 Подбор подшипников для ведомого вала

Реакции подшипников

Подбор подшипников ведём по наиболее нагруженной опоре №4

Коэффициент безопасности выбираем небольшим (спокойная нагрузка, без толчков) Kб = 1

При рабочей температуре подшипника, меньшей 100 єC, температурный коэффициент KT = 1

При вращающемся внутреннем кольце подшипника V = 1

Найдём отношения

По последнему отношению находим коэффициенты

([1] т.12-26 стр.360)

Так как , то для радиальных шарикоподшипников коэффициент радиальной нагрузки

X = 1 ;Y=0 ([1] т.12-26 стр.360)

Эквивалентная нагрузка

Расчётная долговечность подшипников

Подшипники имеют большую долговечность.

5. Выбор шпонок и расчёт их на смятие

Выбор призматической шпонки под шкивом ременной передачи.

dв1 = 60мм ([1] таб. 11.7 стр.302)

Фаска - 0,3 мм.

Проверяем шпонку по напряжению смятия

Запаса по прочности на смятие не хватает, поэтому ставим две шпонки Lp=80мм

Выбор шпонки на выходном конце ведомого вала.

dв2 = 85 мм ([1] таб. 11.7 стр.302)

Фаска - 0,5 мм.

Запаса по прочности на смятие не хватает, поэтому ставим две шпонки Lp=160мм

Выбор шпонки под колесом цилиндрической передачи.

dк2 = 95 мм

([1] таб. 11.7 стр.302)

Фаска - 0,5 мм.

Выбор шпонки на выходном конце ведущего вала.

dв2 = 60 мм ([1] таб. 11.7 стр.302)

Фаска - 0,5 мм.

Запаса по прочности на смятие не хватает, поэтому ставим две шпонки Lp=100мм

6. Расчёт сечения ведомого вала под зубчатым колесом на усталостную прочность

По эпюре ведомого вала вычисляем суммарный изгибающий момент в опасном сечении

Осевой момент сопротивления сечения с учётом шпоночной канавки

Считаем, что нормальное напряжение у изменяется по симметричному циклу напряжений, тогда

Коэффициенты концентрации напряжений

( [1] т.11-3 стр.299)

Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала с учётом шпоночной канавки

Касательное напряжение ф изменяется по пульсирующему циклу напряжений

Предел выносливости гладких образцов по касательному напряжению при симметричном цикле изгиба и кручения

Коэффициент запаса прочности по касательному напряжению

Результирующий коэффициент запаса прочности

Спроектированный ведомый вал имеет значительный запас усталостной прочности

7. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

7.1 Конструирование зубчатого колеса

Колесо изготовляется ковкой; ступица располагается симметрично относительно обода

([3], с. 160).

Диаметр, толщина и ширина обода

Внутренний и наружный диаметры, толщина и длина ступицы

Толщина, радиусы закруглений и уклон диска

7.2 Конструирование вала-шестерни

Фаска и радиус галтели на цилиндрическом конце вала (ГОСТ 12080-66):

[3], с. 174

7.3 Конструирование ведомого вала

Фаска и радиус галтели на цилиндрическом конце вала (ГОСТ 12080-66):

[3], с. 174

7.5 Смазка зацепления и подшипников

Для смазки зацепления применим масло И-Г-А-68 ГОСТ 17479.4-87

кинематическая вязкость 19-35 мм2/с при to=40oC ( [3]стр.241-250 )

При окунании в масляную ванну колеса уровень масла определяется

Для смазки подшипников применим пластичную смазку "Солидол жировой" (ГОСТ 1033-79)

7.4 Расчет конструкционных размеров корпуса и крышки редуктора

а) Толщина стенок корпуса и крышки

( [3]стр.217 )

б) Диаметр болтов крепления крышки

По ГОСТ 7798-70 берем болты М20

в) Диаметр фундаментных болтов

dф=1,25d=20,375 по ГОСТ 7798-70 берем болты М22

Количество болтов =4, исходя из условия aw350

г) Диаметр штифтов

Берём 2 конических штифта и устанавливаем их по срезам углов крышки

Список литературы

1. Проектирование механических передач (под ред. Чернавский С.А.), М., «Машиностроение», 1984г.

2. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин. Учеб. пособие. Калининград. Янтар. сказ, 1999.-454с.

3. Чернилевский Д. В. Детали машин: М., «Машиностроение» 2001г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Выбор электродвигателя и силовой расчет привода. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Уточненный расчет валов на статическую прочность. Определение размеров корпуса редуктора. Выбор смазки зубчатого зацепления. Проверочный расчет шпонок.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 12.12.2009

  • Выбор двигателя, кинематический и силовой расчет привода. Расчет зубчатых колес редуктора. Определение шевронной зубчатой передачи. Расчет подшипника первого и второго вала по динамической грузоподъемности. Основные размеры корпуса и крышки редуктора.

    курсовая работа [182,6 K], добавлен 05.12.2012

  • Назначение, принцип действия и устройство разрабатываемого редуктора, основные требования к его функциональности. Выбор двигателя и кинематический расчет привода. Определение силовых параметров. Расчет конструктивных размеров корпуса и крышки редуктора.

    курсовая работа [232,6 K], добавлен 07.02.2016

  • Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода. Расчет зубчатой и цепной передачи редуктора. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора. Подбор подшипников для валов редуктора и шпонок, проверочный расчет шпоночных соединений.

    курсовая работа [255,4 K], добавлен 25.02.2011

  • Кинематический расчет привода закрытой цилиндрической зубчатой передачи, выбор электродвигателя. Расчет открытой клиноременной передачи. Прочностной расчет быстроходного вала редуктора, подшипников качения. Обоснование и выбор соединительных муфт.

    курсовая работа [807,6 K], добавлен 09.10.2014

  • Выбор двигателя, кинематический и силовой расчет привода. Проектный и проверочный расчет цилиндрических зубчатых передач редуктора. Выбор сорта масла и его объема. Проверочный расчет выходного вала редуктора на усталостную прочность, подшипников.

    курсовая работа [987,4 K], добавлен 26.01.2011

  • Кинематический расчет привода, выбор электродвигателя и стандартного редуктора. Расчет закрытой зубчатой и цепной передач, валов редуктора и их конструктивная проработка. Выбор и проверка на прочность по сложному сопротивлению вала и подшипников; смазка.

    курсовая работа [345,9 K], добавлен 13.12.2011

  • 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

  • Силовой расчет привода. Расчет зубчатой передачи редуктора. Проектировочный и проверочный расчеты валов, колес, корпуса редуктора и подшипников. Выбор шпонок и проверка их на прочность. Цилиндрические и конические передачи с прямыми и косыми зубьями.

    курсовая работа [745,8 K], добавлен 24.03.2012

  • Кинематический расчет привода, выбор и обоснование электродвигателя. Определение допускаемых напряжений. Выбор материалов зубчатых колес. Вычисление параметров зубчатой и клиноременной передачи, валов, а также размеров деталей передач, корпуса редуктора.

    курсовая работа [264,7 K], добавлен 22.01.2015

  • Условия эксплуатации машинного агрегата. Выбор двигателя, кинематический и силовой расчет привода. Выбор материала и термообработки закрытой передачи. Расчет зубчатой передачи редуктора и нагрузки валов редуктора. Определение реакций в подшипниках.

    курсовая работа [949,5 K], добавлен 16.04.2012

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Проектный и проверочный расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Схема и эпюры нагрузок тихоходного вала. Подбор и расчет подшипников качения и размеров корпуса. Описание открытой передачи.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.12.2012

  • Проектные и проверочные расчеты закрытых передач привода. Расчет клиноременной передачи. Проектировочный расчет валов. Подбор и расчет подшипников, шпонок. Проверочный расчет ведомого вала. Конструктивные размеры корпуса редуктора. Выбор способа смазки.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.07.2009

  • Проектирование редуктора, выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет ременной передачи и закрытых цилиндрических зубчатых передач. Разработка конструкции вала. Расчет валов на усталостную прочность. Смазочные устройства и утопления.

    курсовая работа [893,9 K], добавлен 25.02.2010

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчёт зубчатой передачи, валов, открытой передачи. Конструктивные размеры вала, шестерни, корпуса и крышки. Проверка долговечности подшипника, прочности шпоночных соединений. Компоновка и сборка редуктора.

    курсовая работа [964,7 K], добавлен 05.05.2015

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Определение допускаемых контактных напряжений. Проектный расчет зубьев на прочность. Предварительный расчет валов редуктора. Определение конструктивных размеров шестерни, колеса и корпуса редуктора.

    курсовая работа [291,4 K], добавлен 24.07.2011

  • Расчет срока службы приводного устройства. Выбор двигателя, кинематический расчет привода. Выбор материалов зубчатых передач. Определение допустимых напряжений. Расчет закрытой конической зубчатой передачи. Определение сил в зацеплении закрытых передач.

    курсовая работа [298,9 K], добавлен 21.02.2010

  • Определение мощности и частоты вращения двигателя, передаточного числа привода. Силовые и кинематические параметры привода, расчет клиноременной и закрытой косозубой цилиндрической передач. Расчет валов и подшипников, конструирование корпуса редуктора.

    курсовая работа [209,0 K], добавлен 17.12.2013

  • Энерго-кинематический расчет привода, выбор схемы привода, редуктора и электродвигателя. Расчет значения номинальной частоты вращения вала двигателя. Выбор параметров передач и элементов привода. Определение тихоходной цилиндрической зубчатой передачи.

    методичка [3,4 M], добавлен 07.02.2012

  • Энерго-кинематический расчет привода, выбор схемы привода, редуктора и электродвигателя. Расчет значения номинальной частоты вращения вала двигателя. Выбор параметров передач и элементов привода. Определение тихоходной цилиндрической зубчатой передачи.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 28.09.2012

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.