Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Привод с цилиндрическим редуктором

Привод с цилиндрическим редуктором

Проектирование привода, зубчатой цилиндрической передачи с прямыми зубьями и поликлиновой ременной передачи. Силы, действующие в зацеплении. Определение коэффициента нагрузки. Проверка на сопротивление усталости по изгибу. Допускаемое полезное напряжение.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.10.2017
Размер файла 40,5 K
рефераты на заказ со скидкой

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.

13

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский Государственный Технологический Университет

Кафедра "Основы конструирования машин"

Расчетная записка

к курсовой работе по технической механике.

Тема: "Привод с цилиндрическим редуктором"

Москва 2002

Задание. Рассчитать и спроектировать привод

Исходные данные:

Синхронная частота вращения вала электродвигателя

nc, об/мин

1500

Частота вращения выходного вала

nвых, об/мин

700

Вращающий момент на выходном валу

Tвых, Нм

75

Тип муфты на входе редуктора

МУВП

Тип передачи на выходе редуктора

Поликлиновая

Тип фрикционной муфты

Электромагнитная контактная

Срок службы привода

tч, часов

10*103

Кинематический расчёт.

1) Мощность на выходном валу редуктора.

2) Общий КПД привода (до выходного вала).

ОБЩ=0,980,960,9953=0,93.

3) Потребляемая мощность.

4) Выбор электродвигателя.

nC=1500мин-1,PПОТР=5,91 двигатель марки 112M4/1445. ПЕРЕГРУЗКА.

5) Проверка электродвигателя.

< [P] =15% двигатель подходит по параметрам.

6) Общее передаточное число привода.

7) Назначение частных передаточных чисел.

UОБЩ=UРЕМUцил, UРЕМ=1,

8) Назначение чисел зубьев колёс.

Цилиндрическая передача с прямыми зубьями Z1=25, .

Действительное передаточное число:

9) Действительная частота вращения выходного вала.

10) Погрешность частоты вращения выходного вала.

< 2%

11) Определение параметров валов.

11.1) Мощность.

P0=РПОТР=5,91 кВт

PI=P0муфОПОРPI=5,910.980.995=5,76 кВт

PII=PIОПОР PII=5,760,995=5,73 кВт

PIII=PIIцилОПОР PIII=5,730,960,995=5,47 кВт

11.2) Частота вращения.

n0=nН=1445 мин-1,nI=n0=1445 мин-1,nII=nI=1445 мин-1,

11.3) Крутящий момент.

привод цилиндрический редуктор передача

11.4) Ориентировочный диаметр вала.

d0 = 32 мм

12) Таблица результатов. (Баланс энергетических параметров P, T, n).

№

параметр

Вал

Pi, кВт

ni, мин-1

Ti, НМ

di, мм

0

электродвигатель

5,91

1445

39

32

I

входной (быстроходный)

5,76

1445

38,07

27,64

II

промежуточный (быстроходный)

5,73

1445

37,86

27,60

III

выходной (тихоходный)

5,47

694,7

75,2

32,77

Расчет зубчатой цилиндрической передачи с прямыми зубьями

Дано:

Т = 37,86 Н*м;

n1 = 950 мин-1;

uцил = 2,08;

z1 = 25;

z2 = 52;

1. Выбор материалов.

Цилиндрическая прямозубая передача.

Рекомендуемый материал зубчатых колес для шестерни и колеса - Сталь 40Х.

Термообработка зубьев - закалка ТВЧ.

Твердость - 45…50 HRC.

Характеристики Стали 40Х:

в = 900 МПа - прочность

т = 750 Мпа - текучесть

2. Определение допускаемых напряжений.

2.1 Допускаемые контактные напряжения при расчете на сопротивление усталости.

1. Число циклов перемены напряжений за весь срок службы передачи.

NHE1 = 60 * tч * n1 = 60 * 104 * 950 = 570 * 106;

NHE2 = NHE1/u = 570 * 106/2,06 = 276,7 * 106.

2. Базовое число циклов.

NH0 = 6,8 * 107.

3. Коэффициенты долговечности.

KHL1 (2) = 6NH01 (2) /NHE1 (2)

Т.к. NHE1 (2) > NH0 KHL1 (2) = 1

4. Пределы контактной выносливости.

Hlim = 1,7 * HHRC + 200 = 1,7 * 47,5 + 200 = 1007,5 МПа

5. Коэффициент.

SH1 (2) = 1,1.

6. Допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса.

[] H1 (2) = Hlim * KHL1 (2) * zR * zv / SH1 (2)

zR = zv = 1

[] H1 = 1007,5 * 1 * 1 * 1/1,1 = 915,9 МПа

[] H2 = 1007,5 * 1 * 1 * 1/1,1 = 915,9 МПа

7. Расчетное допускаемое напряжение

[] H = [] H1 = [] H2 = 915,9 Мпа

2.2 Допускаемое напряжение при расчете на сопротивление усталости при изгибе.

1. Пределы выносливости при изгибе.

Flim = (500 + 550) / 2 = 525 МПа

2. Наработки и базовое число циклов

NFE1 = NHE1 = 570 * 106

NFE2 = NHE2 = 276,7 * 106, NF0 = 4 * 106

3. Коэффициент запаса

SF1 (2) = 1,7

4. Коэффициент долговечности

NFE1 > NF0; NFE2 > NF0 => KFL = 1.

5. Допускаемое напряжение изгиба шестерни и колеса.

[] F1 (2) = Flim * YR * Yz * Y * Y * KFC * KFL / SF1 (2)

[] F1 = 525 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1/1,7 = 308,8 Мпа

[] F2 = 525 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1/1,7 = 308,8 МПа

[] F = 308,8 МПа

Проектировочный расчет зубчатой цилиндрической передачи

1) Определение диаметра шестерни, исходя из контактной выносливости зубьев.

dH1= Kd 3T1*KH* (u+1) / (u*bd* [] 2H)

Kd вспомогательный коэффициент для стали

Kd = 770 МПа1/3 - для прямозубой передачи

bd = 7…8/z1 = 8/25 = 0,32

KH - коэффициент распределения нагрузки по длине зуба, выбирается по таблице, в зависимости от критериев:

значение bd

H1 (2) - твердости зубьев

Расположение шестерни относительно опор

Относительная жесткость вала

KH = 1,12

dH1 = 770*3 37,86*1,12* (2,08+1) / (2,08*0,32* (915,9) 2) = 47,44 мм

2) Определение расчетного модуля, исходя из контактной выносливости.

mH = (dH1/z1) cos = 47,44/25 * cos 0 = 1,89

3) Определение расчетного модуля, исходя из изгибной выносливости зубьев шестерни

mF = Km * 3T1* KF*YF1/ (bd*z12* [] F)

Km = 13,8 - для прямых зубьев

YF1 - коэффициент формы зуба, выбирается по таблице, в зависимости от эквивалентного числа зубьев

YF1 = 3,9

KF выбирается так же, как и KH и равен KF = 1,2

mF = 13,8*337,86*1,2*3,9/ (0,32*252*308,8) = 1,96

4) Больший из двух модулей округляем по стандартному ряду.

m = 2

5) Определение геометрических параметров передачи.

5.1 Межосевое расстояние

a = m* (z1+z2) / (2*cos) = 2* (25+52) /2= 77 мм

5.2 Делительный диаметр

d1 (2) = m*z1 (2) / cos

d1 = 2 * 25 = 50 мм

d2 = 2 * 52 = 104 мм

5.3 Ширина зубчатого венца

b2 = d1 * bd = 0,32*50 = 16 мм

b1 = 20 мм

5.4 Диаметр вершин

da1 (2) = d1 (2) + 2*m

da1 = 50+4 = 54 мм

da2 = 104+4 = 108 мм

5.5 Диаметр впадин

df1 (2) = d1 (2) - 2,5 * m

df1 = 50 - 5 = 45 мм

df2 = 104 - 5 = 99 мм

№

параметр

Обозн.

Шестерня

Колесо

1

Модуль

m

2

2

Угол наклона зубьев

b

0

3

Межосевое расстояние

aw

77

4

Ширина зубчатого венца

b

20

16

5

Число зубьев

z

25

52

6

Делительный диаметр

d

50

104

7

Диаметр вершин

da

54

108

8

Диаметр впадин

df

45

99

Расчет сил, действующих в зацеплении

В цилиндрической прямозубой передаче силу зацепления одной пары зубьев разбивают на 2 взаимно перпендикулярные составляющие:

- окружную силу Ft

Ft = 2*103*T1/d1 = 2*103*37,86/50 = 1514,4 Н

- радиальную

Fr = Ft tg = 1514,4 * tg 20 = 551,2 Н

Окружная сила Ft для шестерни направлена противоположно вращению, а для колеса совпадает с направлением вращения.

Проверочный расчет

1. Определяем коэффициенты нагрузки.

KH = KH*KH*KHv

KF = KF*KF*KFv

KH и KF коэффициенты, учитывающие распределение нагрузки между зубьями.

Для прямых зубьев KH = KF = 1.

KHv, KFv коэффициенты, учитывающие динамическую нагрузку в зацеплении.

KHv = KFv = 1

KH = 1,12 KF = 1,2

KH = 1 * 1 * 1,12 = 1,12

KF = 1 * 1 * 1,2 = 1,2

2. Проверка на сопротивление усталости по контактным напряжениям.

H = Zm*ZH*Z* (Ft*KH* (u+1)) / (b*d1*u) [H]

Zm - коэффициент, учитывающий механические свойства материала. Для стали 192 МПа1/2.

ZH - коэффициент, учитывающий форму, сопряженных поверхностей.

При = 0 ZH = 2,49

Z - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий для передач с прямыми зубьями.

Z = (4 - ) /3,

где - коэффициент торцевого перекрытия

Для цилиндрических передач

= [1,88 - 3,2* (1/Z1 + 1/Z2)] * cos = [1,88-3,2* (1/25+1/52)] *cos 0 = 1,75

Z = (4-1,75) /3 = 0,87

d1 = 50 мм u = 2,08 b = 20 Ft = 1514,4 H KH = 1,12

H =192*2,49*0,87* (1514,4*1,12* (2,08+1)) / (20*50*2,08) = 659,2 МПа < 915,9 МПа

3. Проверка на сопротивление усталости по изгибу.

3.1 Условие прочности для шестерни.

F1 = YF1*Y*Y*Ft*KF/ (b*m) [F1]

Y - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев

Y - коэффициент, учитывающий наклон линии зуба

Для прямых зубьев Y = Y = 1

YF1 = 3,9 Ft = 1514,4 H KF = 1,2 b = 20 m = 2

F1=3,9*1*1*1514,4*1,2/ (20*2) =177,2 МПа < 308,8 Мпа

Расчет поликлиновой ременной передачи

Дано:

P = 5,47 кВт;

n = 694,7 мин-1;

Т = 75,2 Н*м;

u = 1.

1. Выбор сечения ремня в зависимости от крутящего момента

" К "

2. Характеристики ремня:

А1 = 6; h = 8; L = 450…2000 м; v<30 м/с; e = 2,4; f = 3,5; H = 4

3. Диаметр ведущего шкива

с = 30

d1 = c * 3 Т = 30 * 375,2 = 126,6 мм => d1 = 140 мм

4. Диаметр ведомого шкива

= 0,01

d2 = d1 * u * (1 - ) = 140 * 1 * 0,99 = 138,6 мм => d2 = 140 мм

5. Скорость ремня

v = * d1 * n1/ (6*104) = 3,14 * 140 * 694,7/ (6*104) = 5,1 м/с

6. Окружная сила

Ft = 103 * P/ v = 103 * 5,47/ 5,1 = 1072,5 Н

7. Межцентровое расстояние

а = 1,5 * d2/3u = 1,5 * 140/31 = 210 мм

8. Определение длины ремня по межцентровому расстоянию

L = 2a + * (d1 + d2) /2 + (d2 - d1) 2/4a = 2*210 + 3,14* (140+140) /2 +

+ (140-140) 2/4*210 = 859,6 мм => L = 900 мм

9. Уточняем межцентровое расстояние

a = ( + (2 - 82)) /4

= (d2-d1) /2 = (140 - 140) /2 = 0

= L - *dср = 900 - 140*3,14 = 460,4

dср = (d2+d1) /2 = (140+140) /2 = 140

a = (460,4 + 460,4) /4 = 230,2 мм

10. Наименьшее необходимое межцентровое расстояние для монтажа ремня

amin = a - 0,013*L = 230,2 - 0,013*900 = 218,5 мм

11. Наибольшее межцентровое расстояние необходимое для компенсации вытяжки ремня

amax = a + 0,02 * L = 230,2 + 900*0,02 = 248,2 мм

12. Угол обхвата ремня на малом шкиве

1 = 2*arcos ( (d2 - d1) /2) = 2*arcos ( (140-140) /2) = 180

13. Определение коэффициентов

с = 1; ср = 0,9; сv = 0,99; сd = 1,9; сL = 1,0

14. Частота пробегов ремня

i = 103* v / L = 103 * 5,1/ 900 = 5,7

15. Эквивалентный диаметр ведущего шкива т.к. u = 1 => Ku = 1

de = d1 * Ku = 140 * 1 = 140 мм

16. Приведенное полезное напряжение

[F0] = 3,8 МПа

17. Допускаемое полезное напряжение

[F] = [F0] * с * ср * сd * сv * сL = 3,8 * 0,9 * 1 * 1,9 * 0,99 * 1 = 6,4 МПа

18. Число ребер поликлинового ремня

Z' = Ft/ ([F] * A1) = 1072,5/ (6,4*6) = 27,9

19. Окончательное число клиновых ремней

Z Z' = 27,9 => Z = 28

20. Коэффициент режима при односменной работе cp' = 1

21. Рабочий коэффициент тяж.

= 0,75 * с * cp' = 0,75 * 1 * 1 = 0,75

22. Коэффициент

m = 1+ / (1-) = 1 + 0,75/ (1 - 0,75) = 7

23. Площадь сечения ремней

А = А1 * z = 6 * 28 = 168 мм

24. Натяжение от центробежных сил = 1,25 г/см3

Fц= 10-3 * * А * v2 = 10-3 * 1,25 * 168 * (5,1) 2 = 5,46 Н

25. Натяжение ветвей при работе

F1 = Ft * m/ (m-1) + Fц = 1072,5 * 7/6 + 5,46 = 1256,71 Н

F2 = Ft / (m-1) + Fц = 1072,5/6 + 5,46 = 184,21 Н

26. Натяжение ветвей в покое

F0 = 0,5 * (F1 + F2) - 0,2 * Fц = 0,5* (1256,71 + 184,21) - 0,2 * 5,46 = 709,54 Н

27. Силы, действующие на валы в передачи

а) при работе

Fp = F12 + F22 - 2* F1 * F2 * cos (180 - 1) - 2 * Fц* sin (1/2)

Fp = (1256,71) 2+ (184,21) 2-2*1256,71*184,21-2*5,46*sin 90 =1061,58 Н

б) в покое

Fp = 2 * F0 * sin (1/2) = 2 * 709,54 * sin 90 = 1419,08 Н

28. Размеры профиля канавок на шкивах (по таблице) = 1,9

29. Наружный диаметр шкивов

de1 (2) = d1 (2) - = 140 - 1,9 = 138,1 мм

30. Внутренний диаметр шкивов

df1 (2) = de1 (2) - 2 * H = 138,1 - 2 * 4 = 130,1 мм

31. Ширина поликлинового ремня

B = z * e = 28 * 2,4 = 67,2 мм

32. Ширина шкива

M = 2*f + (z-1) * e = 2 * 3,5 + (28 - 1) * 2,4 = 7 + 64,8 = 71,8 мм

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Разработка ременной передачи для механического привода

    Разработка клиноременной передачи от электродвигателя к редуктору привода ленточного транспортера. Нагрузки на валы и подшипники ременной передачи. Проектный расчет долговечности и конструкция шкивов передачи. Допускаемое удельное окружное усилие.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 15.12.2013

  • Проект привода электродвигателя с двухступенчатым цилиндрическим редуктором

    Определение мощности электродвигателя, кинематический расчет привода. Проектировочный расчет цилиндрической зубчатой передачи. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Эскизная компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников качения.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.07.2012

  • Проектирование механического привода, состоящего из электродвигателя, открытой клиноременной передачи и цилиндрического одноступенчатого редуктора

    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

  • Расчет привода ленточного конвейера с двухступенчатым цилиндрическим редуктором

    Проектирование привода ленточного конвейера, расчет прямозубой цилиндрической передачи двухступенчатого цилиндрического редуктора. Расчет шестерни и колеса прямозубой цилиндрической передачи, быстроходного и тихоходного валов, болтовых соединений.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.02.2012

  • Привод ленточного конвейера

    Кинематический расчет привода ленточного конвейера. Расчет прямозубой цилиндрической зубчатой передачи, цепной передачи и выходного вала. Частота вращения барабана. Проектировочный расчет на сопротивление контактной усталости. Диаметры зубчатых колес.

    курсовая работа [813,8 K], добавлен 28.05.2015

  • Проектирование привода

    Кинематический расчет привода. Расчет зубчатой передачи. Эскизное проектирование. Подбор подшипников качения. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости. Шпоночные соединения. Выбор смазочных материалов. Расчет муфт, цепной передачи.

    курсовая работа [155,4 K], добавлен 14.01.2009

  • Проектирование привода с червячно-циллиндрическим редуктором

    Кинематический расчет привода. Определение фактических передаточных чисел, частоты вращения валов привода, вращающего момента на валах привода. Выбор твердости, термической обработки и материала колес. Расчет цилиндрической зубчатой и червячной передачи.

    курсовая работа [369,7 K], добавлен 17.10.2013

  • Проектирование привода общего назначения с цилиндрическим редуктором

    Разработка проекта привода общего назначения с цилиндрическим редуктором. Оригинальные и стандартные детали. Достоинства и недостатки передачи. Расчет мощностей и выбор двигателя, элементов корпуса редуктора. Подбор подшипников и шпоночных соединений.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.10.2012

  • Расчёт и проектирование привода ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором и цепной передачей

    Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором и цепной передачей. Определение передаточных чисел. Оценка параметров и геометрическая характеристика зацепления. Расчёт цилиндрической передачи.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.04.2014

  • Расчет привода с соосным двухступенчатым цилиндрическим редуктором

    Проектирование привода с двухступенчатым соосным цилиндрическим редуктором и ременной передачей. Расчет валов на прочность и определение опорных реакций. Подбор шпонок и проверочный расчет их по напряжениям смятия. Выбор смазки, порядок сборки редуктора.

    курсовая работа [491,6 K], добавлен 08.10.2012

  • Расчет закрытой зубчатой передачи

    Расчет зубчатой передачи на сопротивление контактной и изгибной усталости. Уточнение коэффициента нагрузки. Определение фактической окружной скорости, диаметров отверстий в ступицах шестерни и колеса, угла наклона зуба, допускаемых напряжений изгиба.

    контрольная работа [174,9 K], добавлен 22.04.2015

  • Расчет двухступенчатого цилиндроконического редуктора

    Основные геометрические параметры и размеры конической передачи. Усилия, действующие в зацеплении цилиндрической передачи. Расчет и проектирование корпуса редуктора. Определение вращающих моментов на валах привода. Выбор и проверка подшипников и шпонок.

    курсовая работа [318,4 K], добавлен 23.05.2013

  • Проектирование привода к ленточному конвейеру с одноступенчатым цилиндрическим редуктором

    Кинематический и силовой расчет привода. Определение допускаемых напряжений для расчета зубьев на контактную и изгибную выносливость. Проектный расчет зубчатой передачи, подшипников качения, шпоночных соединений. Конструирование деталей редуктора.

    курсовая работа [830,3 K], добавлен 05.01.2012

  • Проектирование привода с вертикальным коническим редуктором, ременной и цепной передачами

    Расчет клиноременной передачи. Ознакомление с результатами проверочного расчета быстроходного вала на сопротивление усталости. Характеристика шпоночных соединений. Исследование процесса смазывания зацеплений, конструирования рамы и сборки редуктора.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 02.12.2021

  • Привод с цилиндрическим двухступенчатым редуктором с раздвоенной быстроходной ступенью

    Проектирование привода с цилиндрическим двухступенчатым редуктором. Передаточные числа привода. Частота вращения вала электродвигателя. Кинематические и силовые параметры отдельных валов привода. Предварительный и уточненный расчет промежуточного вала.

    курсовая работа [76,2 K], добавлен 05.05.2009

  • Одноступенчатый цилиндрический редуктор

    Расчет привода общего назначения в составе одноступенчатого цилиндрического редуктора с прямыми зубьями и цепной передачи. Кинематический расчет и выбор электродвигателя, зубчатой передачи. Проверка зубьев и валов по контактным и изгибным напряжениям.

    контрольная работа [329,6 K], добавлен 03.04.2018

  • Проектирование механического привода с цилиндрическим соосным редуктором

    Кинематический расчёт и выбор электродвигателя. Расчёт ременной передачи. Расчёт и конструирование редуктора. Выбор подшипников качения. Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников. Расчёт валов на совместное действие изгиба и кручения.

    курсовая работа [6,1 M], добавлен 10.04.2009

  • Проект привода к цепному конвейеру

    Проектирование привода к цепному конвейеру по заданной схеме. Выбор электродвигателя, определение общего КПД. Расчет вращающих моментов на валах привода. Расчет червячной передачи и цилиндрической зубчатой прямозубой передачи. Расчет валов редуктора.

    курсовая работа [89,8 K], добавлен 22.06.2010

  • Привод технологической машины

    Схема привода и прямозубого горизонтального редуктора. Определение передаточного числа зубчатой передачи и частоты вращения ведущего вала. Расчет ширины зубчатых венцов и диаметров колес. Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.10.2011

  • Энергетический и кинематический расчет привода

    Выбор 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 01.09.2010

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 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены