Теоретическая и прикладная механика: кинематический расчет
Кинематический расчёт привода, определение его коэффициента полезного действия. Расчет червячной передачи с высокой степенью точности. Расчет открытой цилиндрической передачи. Проектный расчет валов и и эпюры изгибающих моментов; расчет подшипников.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.05.2014 |
| Размер файла | 182,6 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/
Содержание
1. Кинематический расчёт привода\
2. Расчет червячной передачи
3. Расчет открытой цилиндрической передачи
4. Проектный расчет валов
5. Расчет подшипников на долговечность
1. Кинематический расчет привода
1.1 Мощность на выходе:
Данные:
Nвых = 30 Вт n = 10 об/мин.
1.2 Определяем КПД привода:
1.3 Расчет требуемой мощности и частоты вращения электродвигателя:
U=U12 U23=5*55=275 nэдв = 275n=2750 об/мин
1.4 Выбираем электродвигатель:
УАД-72
об/мин.
Диаметр вала d=6 Длина хвостовика l1=27.5 Габариты l30=124 d30=75
1.5 Передаточное число привода:
1.6 Разбиваем передаточное число по ступеням в соответствии с рекомендациями:
1.7 Угловая скорость вращения всех валов:
1.8 Определим крутящие моменты на всех валах:
2. Расчёт червячной передачи
2.1 Назначаем число заходов червяка z1=1.
2.2 Определяем число зубьев червячного колеса и округляем до ближайшего целого числа ;
2.3 Уточняем передаточное число:
;
Скорость скольжения
2.4 Выбираем материалы червяка и червячного колеса:
Червяк: Сталь35 ГОСТ 1050-60, нормализованная в= 510Мпа, т= 270Мпа, HB=160.
Червяное колесо: БрАЖ9-4 в= 400Мпа т= 200Мпа,
2.5 Назначаем коэффициент диаметра q=16;
2.6 Определяем межосевое расстояние передачи
2.7 Вычисляем осевой модуль
Округляем до ближайшего большего значения по ГОСТу 19036-73, m=1;
2.8 Уточняем межосевое настроение
2.9 Определяем делительные диаметры червяка и колеса
2.10.Определяем окружную скорость червяка
2.11 Определяем угол подъёма винтовой линии червяка
2.12 Определяем скорость скольжения в зацеплении
2.13.Вычисляем КПД червячной передачи
где -угол трения;
где f-коэффициент трения в зацеплении;
По таблице выбираем =3010'=0.0176рад;
Получаем
2.14 Определяем окружное усилие на колесе и равное ему осевое усилие на червяке
Н
Радиальное усилие:
Н
Осевое усилие на колесе и равное ему окружное усилие на червяке:
Н
2.15 Берём 8-ую степень точности. Уточняем коэффициент расчётной нагрузки; -коэффициент концентрации нагрузки; -коэффициент динамичности;
2.16 Проверяем действительные значения контактных напряжений на рабочей поверхности зубьев червячного колеса
= 187.8 МПа;
;
2.17 Геометрический расчёт червячной передачи
Делительный диаметр:
Червяка
Колеса
Диаметр вершин зубьев:
Червяка
Колеса
Диаметр впадин:
Червяка
Колеса
Наружный диаметр
Червячного колеса
Длина нарезанной части червяка:
Ширина колеса:
Угол охвата червяка колесом:
2.18 Проверяем напряжение изгиба в зубьях червячного колеса
Используя zv, по таблице определяем YF=1,40
;
3. Расчёт открытой цилиндрической передачи
привод передача вал расчет
3.1 Выбираем материалы зубчатых колес
Для шестерни (ведущего колеса) сталь 45 нормализованная ;
Для колеса (ведомого) сталь 35 нормализованная .
3.2 Определяем допускаемые контактные напряжения для колеса и шестерни
Для шестерни
;
;
Для колеса
;
.
В качестве расчетного допускаемого напряжения принимаем меньшее из двух .
3.3 Определяем допускаемые напряжения изгиба
Для шестерни
;
. , .
Для колеса
;
.
Допускаемые контактные напряжения для зубьев открытой передачи меньше в раз, чем для закрытых передач. Принимаем , тогда , допускаемые напряжения изгиба зубьев для шестерни , для колеса .
3.4 Межосевое расстояние передачи
.
Для прямозубой передачи .
Приняв ; тогда
;
,
.
3.5 Модуль передачи
. По ГОСТу принимаем .
3.6 Число зубьев колес
, принимаем .
.
3.7 Уточняем межосевое расстояние
.
3.8 Делительные диаметры
; .
Расчетная ширина колеса
.
3.9 Усилия в зацеплении
;
.
3.10 Окружная скорость
.
Назначаем 8 степень точности передачи, тогда .
3.11 Расчетная удельная окружная сила
.
3.12 Фактическое контактное напряжение
.
.
3.13 Проверочный расчет по напряжениям изгиба
, .
; .
Проверку ведем по материалу колеса
. .
3.14 Окончательные размеры зубчатых колес
;
;
;
;
;
;
;
;
.
4. Проектный расчет валов
Минимальный диаметр вала определяется из расчета на кручение по формуле
|
Номер вала |
Участок вала |
|||
|
Диаметр |
||||
|
Выходного конца |
Вала под подшипниками |
Вала под зубчатыми колесами |
||
|
d1 |
6 |
6 |
Совместное исполнение |
|
|
d2 |
- |
15 |
16 |
|
|
d3 |
15 |
16 |
- |
Проверочный расчет выходного вала
Из расчета передач известно:
; ; ; ; ; ;
Эскизное проектирование дает конструкцию вала, откуда находим размеры вала:
; ; ; ; ; ; .
1. Назначаем материал вала: сталь 45 нормализованная, , .
2. Определяем угол : ; ; .
3. Изображаем расчетную схему вала в плоскостях XOZ (рис.1).
4. Определяем реакции опор.
;
;
;
.
Проверяем правильность решения:
.
5. Строим эпюры изгибающих моментов (рис.1).
;
;
;
.
Рис. 1 Расчетная схема вала и эпюры изгибающих моментов в плоскостях XOZ
6. Изображаем расчетную схему вала в плоскости YOZ. (рис.2).
7. Определяем реакции опор:
;
;
;
.
Проверяем правильность решения:
.
8. Строим эпюры изгибающих моментов (рис.2).
;
;
;
.
Рис. 2 Расчетная схема вала и эпюры изгибающих моментов в плоскости YOZ
9. Находим полное значение изгибающих моментов:
;
.
10. Расчет вала на статическую прочность. Находим напряжения изгиба в точках C и D:
;
.
Напряжение изгиба в точке D больше. Находим касательное напряжение в этом сечении:
.
.
11 Выполняем расчет вала на выносливость.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
5. Расчет подшипников выходного вала на долговечность
Частота вращения вала
.
Радиальные нагрузки на подшипники равны
, ,
1. Определяем динамическую и статическую грузоподъемность данного подшипника , .
Принимаем V=1, , .
; ; ; , X=0,45, Y=2,1.
;
.
3. Определяем долговечность второго шарикоподшипника, как более нагруженного
.
4. Определяем заданный срок службы (5 лет односменной работы):
.
Следовательно, подшипники с запасом выдержат заданный срок службы.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет цепной и косозубой цилиндрической передачи. Выбор материала и определение допускаемого напряжения. Проектный расчет передачи по контактным напряжениям. Определение реакций в опорах валов.
курсовая работа [266,6 K], добавлен 27.02.2015Кинематический расчет привода. Расчет зубчатых передач, выбор материалов колес и допускаемых напряжений. Определение цепной передачи, валов, реакций опор и изгибающих моментов в сечениях вала. Расчет долговечности подшипников и валов на прочность.
курсовая работа [865,6 K], добавлен 15.05.2012Выбор 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 07.12.2012Выбор материала, назначение термообработки и твердости рабочей поверхности зубьев колес. Коэффициент полезного действия червячной передачи. Расчет цилиндрической зубчатой передачи. Конструктивная разработка валов. Подбор шпонок, сборка редуктора.
курсовая работа [211,9 K], добавлен 21.03.2014Обоснование и выбор схемы привода. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет редукторной (червячной) передачи, открытой прямозубой конической передачи, вала с консольной открытой передачей, подшипников качения и шпоночного соединения.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 03.01.2011Кинематический и энергетический расчет привода цепного конвейера. Расчет редуктора. Проектный расчет валов, расчет на усталостную и статическую прочность. Выбор подшипников качения. Расчет открытой зубчатой передачи. Шпоночные соединения. Выбор муфт.
курсовая работа [146,3 K], добавлен 01.09.2010Расчет плоскоременной передачи, клиноременной передачи, цепной передачи, конической передачи, цилиндрической передачи, червячной передачи, кинематический расчет привода, расчет одно-двух-трех ступечатого редуктора, цилиндрического редуктора.
курсовая работа [53,2 K], добавлен 22.09.2005Расчет привода, первой косозубой передачи и подшипников. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса, корпуса редуктора. Ориентировочный и уточненный расчет валов. Выбор муфты и расчет смазки. Выбор режима работы.
курсовая работа [435,4 K], добавлен 27.02.2009Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода. Определение параметров цилиндрической передачи редуктора, проектный расчет валов. Конструктивное оформление корпуса и крышки, оформление зубчатых колес. Расчет шпоночных соединений.
курсовая работа [769,1 K], добавлен 24.01.2016Выбор электродвигателя и его кинематический расчет. Определение клиноременной передачи. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Нагрузка валов редуктора. Определение реакций в подшипниках. Построение эпюр моментов. Выбор и назначение посадок.
курсовая работа [269,8 K], добавлен 28.12.2010Выбор и кинематический расчет электродвигателя. Расчет закрытой и открытой передачи. Предварительный и уточненный расчет валов. Определение сил в зацеплении закрытых передач. Расчетная схема вала редуктора. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
курсовая работа [570,2 K], добавлен 25.06.2012Кинематический расчет привода и его передаточного механизма. Определение допускаемых напряжений передачи редуктора. Расчет быстроходной и тихоходной косозубой цилиндрической передачи. Выбор типоразмеров подшипников и схем установки валов на опоры.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.05.2015Кинематический анализ механизма податчика хлеборезательной машины МРХ-200. Динамический анализ механизма. Кинематический расчет привода. Расчет червячной передачи. Проектный расчет валов редуктора и подшипников. Конструктивные размеры червячного редуктора
курсовая работа [439,4 K], добавлен 16.12.2004Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Силы в зацеплении зубчатых колес. Расчет промежуточной цилиндрической зубчатой передачи. Расчет валов, выбор подшипников качения. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала.
курсовая работа [92,8 K], добавлен 01.09.2010Кинематический расчет передачи и выбор электродвигателя. Расчет цилиндрической передачи. Ориентировочный расчет валов. Расчет основных размеров корпуса редуктора. Подбор подшипников и муфт. Выбор смазочного материала для зубчатой передачи и подшипников.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 08.02.2010Кинематический 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 09.10.2014Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач. Расчет и проектирование открытой цепной передачи, конструирование валов. Выбор подшипников и расчет их на долговечность. Определение типа смазки.
курсовая работа [427,5 K], добавлен 21.02.2011Кинематический расчет привода. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи и клиноремённой передачи. Первый этап компоновки редуктора. Расчет и подбор муфты. Проверочный расчет долговечности подшипников и тихоходного вала на выносливость. Выбор сорта масла.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.11.2015Кинематический расчет привода и подбор электродвигателя. Расчет зубчатой передачи. Проектный расчет валов редуктора. Выбор и расчет подшипников на долговечность. Выбор и расчет муфт, шпонок и валов. Выбор смазки редуктора. Описание сборки редуктора.
курсовая работа [887,5 K], добавлен 16.02.2016Энергетический и кинематический расчет привода. Расчет прямозубой цилиндрической передачи тихоходной ступени. Расчет быстроходного и промежуточного валов. Выбор и обоснование способа смазки подшипников. Подбор муфты на тихоходный и быстроходный валы.
курсовая работа [132,6 K], добавлен 26.02.2010
