close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursach Mironov Sergey (2)

код для вставкиСкачать
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ4
1СХЕМА ПРИВОДА И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ5
2ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ6
3РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ10
4РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ15
5ОРИЕНТИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА, ЭСКИЗЫ ВАЛОВ.16
6КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА
7РАЗМЕРЫ ЭЛЛЕМЕНТОВ КОРПУСА И КРЫШКИ РЕДУКТОРА.
ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ21
9 УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛА ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА ПОДШИПНИКОВ, ШКИВА27
10 ПОДБОР И ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОК31
11 ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА, ШКИВА РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 33
12 ВЫБОР СМАЗКИ ДЛЯ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И ПОДШИПНИКОВ34
13 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА35
14 СБОРКА РЕДУКТОРА36
ЛИТЕРАТУРА37
ВВЕДЕНИЕ
С развитием промышленности более широкое применение получили редукторы, представляющие собой механизмы, состоящие из зубчатых и червячных передач, выполняемых в виде отдельного агрегата и служащие для передачи мощности от двигателя к рабочей машине (механизму).
Основное назначение редуктора - изменение угловой скорости и соответственно изменение вращающегося момента выходного вала по сравнению с входным.
Редукторы широко применяются как в машиностроении (конвейеры, подъёмные механизмы), так и в строительстве (ступени приводов питателей бетонного завода), а также в пищевой промышленности и бытовой технике (различные комбайны) и так далее.
Поэтому и существуют самые разнообразные виды редукторов, условно подразделяемых по признакам.
По признаку передачи подразделяют на:
* цилиндрические;
* конические;
* червячные;
В свою очередь каждая из передач может быть с различными профилями и расположением зубьев.
Так цилиндрические передачи могут быть выполнены с прямыми, косыми и шевронными зубьями; конические-с косыми, прямыми и винтовыми.
Передачи выполняют с эвольвентными профилями зубьев и с зацеплением Новикова.
Зачастую используют и комбинированную передачу, которая сочетает различные передачи: коническо-цилиндрические; червячно-цилиндрические и т.д.
В зависимости от числа пар звеньев в зацепление (числа ступеней) редукторы общего назначения бывают одно- и многоступенчатые.
По расположению осей валов в пространстве, различают редукторы с параллельными, соосными, перекрещивающимися осями входного и выходного валов.
1 СХЕМА ПРИВОДА И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
1) электродвигатель;
2) клиноременная передача;
3) редуктор червячный;
4) муфта;
5) барабан;
6) большой шкив ременной передачи.
2 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
1.1 Определяем общий коэффициент полезного действия, :
где - КПД закрытая цилиндрическая;
- КПД открытая цепная;
- КПД подшипники;
1.2 Определяем требуемую мощность на валу электродвигателя :
.
1.3 Принимаем электродвигатель P=3 кВт :
1.4 Определяем общее передаточное число привода :
где - частота вращения электродвигателя, мин-1;
- частота вращения барабана, мин-1;
Принимаем - передаточное число червячной передачи.
- передаточное число клиноременной передачи
1.5 Определяем частоту вращения и угловые скорости на валах привода:
; , ,
, ,
, , ,
1.6 Определяем мощность на валах привода:
,
,
1.7 Определяем вращающиеся моменты на валах привода:
,
,
, ,
,
3 РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
a. Выбираем сечение клинового ремня по табл. 5.6: предварительно определяем угловую скорость и номинальный вращающий момент ведущего вала:
,
Выбираем ведущего вала шкива. В табл. 5.6 указано минимальное значение. Однако для обеспечения большей долговечности ремня рекомендуется не ориентироваться на ,а брать шкив на 1-2 номера больше:
Принимаем b. Находим диаметр ведомого шкива, приняв относительное скольжение ∑=0,015:
= =
c. Определяем передаточное отношение и без учёта скольжения:
d. Ближайшее среднее значение . Уточняем передаточное отношение и с учётом ∑:
; Пересчитываем: Расхождение с заданным: (при доступном расхождении до 3%).Принимаем ,.
Определяем межъосевое расстояние а: его выбираем в интервале:
Принимаем близкое к среднему значению:
e. Расчётная длинна ремня определяется по формуле, как и в случае плоскоременной передачи:
Ближайшая по стандарту длинна и определяем значение а с учётом стандартной длины по формуле: f. При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшить а на для того чтобы облегчить надевание ремней на шкив: для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения а на для рассматриваемого примера необходимые перемещения составят: в меньшую сторону , в большую сторону Скорость: По табл. 5.7 находим величину окружности усилия , передаваемого одним клиновым ремнём сечения при , , .
- на один ремень
Допустимое окружное усилие на один ремень
Здесь: Коэффициент учитывающий влияние длины ремня Коэффициент режима работы при заданных выше условиях
следовательно
g. Определяем окружное усилие:
, Расчётное число ремней:
- принимаемое 2 ремня
Определяем усилия в ременной передаче, приняв напряжения от предварительного натяжения . Предварительно натяжение каждой ветви ремня .
h. Рабочее напряжение ведущей ветви:
Ведомой ветви:
Усилие на валы:
4 РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА
Число витков червяка принимаем в зависимости от передаточного отношения при принимаем Число зубьев червячного колеса:
Выбираем материал червяка и червячного колеса, принимаем для червяка сталь 45 с закалкой до твёрдости не менее HRC45.
Так как к редуктору не предоставляются специальный требования, то принимаем для венца червячного колеса бронзу Бр.АЖ9-4Л. Предварительно примем скорость скольжения в зацеплении тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение . Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы . В формуле при длительной работе когда число углов нагружености зуба ; . Принимаем предварительный коэффициент диаметра червяка: Принимаем предварительный коэффициент нагрузки определяем межосевые расстояния из условия контактной прочности(формула 4.19).
Модуль: 4.3 Принимаем по ГОСТ 2144-76 (табл.4.2) стандартные значения , .
Межосевое расстояние при значении m и q.
Передаточное число:
;
Основные размеры червяка:
Делительный диаметр червяка
Диаметр вершин витков червяка
Диаметр впадин витков червяка
Длинна нарезной части червяка
Принимаем 126.
Делительный угол подъёма:
5 РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА, ЭСКИЗЫ ВАЛОВ.
Диаметр расчёта вала по расчёту на кручение при :
Принимаем: Диаметры подшипниковых шеек . Параметры нарезаемой части , ,. Для режущего инструмента при нарезании витков рекомендуются участки вала, примн. к нарезке, протягивать до диаметра шпонки .
Диаметр:
Принимаем Диаметр подшипников Диаметр посадки колеса Диаметр под бур Принимаем Ступицы червячного колеса
Принимаем Основные размеры венца червячного колеса:
Делительный диаметр Диаметр вершин зубьев
Наибольший диаметр червячного колеса
Диаметр впадин зубьев колеса
Ширина венца колеса
Окружная скорость червяка
Определяем скорость скольжения
При этой скорости По табл.4.7 выбираем 7 степень точности и коэффициент динамичности нагрузки . Коэффициент неравномерности распред.нагрузки
Коэффициент нагрузки Проверяем контактное напряжение
Недогрузка (допускается до 15%)
Эквивалентное число зубьев червячного колеса Коэффициент формы зуба
Напряжение изгиба
6 ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ
Проводим расчет опорных реакций и изгибающих моментов:
Подбираем для ведущего вала конические роликоподшипники 7606:
D=72мм, d=30мм, T=29мм, С=60,1кН, , Y=1,882.
Для ведомого- 7211 с d=55мм, D=100мм, T=23мм, C=56,8кН, ,Y=1,459, e=0,411.
Вертикальная плоскость
Усилие от червячной передачи редуктора
Окружное на колесе, равна осевому на червяке
Осевое усилие на червяке равное осевому на колесе
Радиальное усилие.
Из первого этапа находим расстояние между опорами, тоцками приложения сил. Затем находим опорные реакции, изгибающие моменты и долговечнасть подшипников.
Ведущий вал (вал червяка):
a) Вертикальная плоскость ,,V"
a)Опорные реакции:
Проверка: Изгибающие моменты:
MBправ=-Fpv∙72=-515∙72=-37080Нмм
MСправ=- Fpv ∙198+ VB∙126= =-515∙198+746∙126=-7924Нмм
MСлев =VA∙126=1086∙126=136836Нмм
Опорные реакции:
Изгибающий момент: MСлев= MСправ=-HА∙126=-454∙126=-57204Нмм
Сумарные реакции:
Осевые составляющие радиальных реакций роликовых конических подшипников.
- коэффициент осевого нагружения (П12[1]).
Осевые нагрузки подшипников (см.табл.7.6). В нашем случае ; ; ; .
Рассмотрим подшипник B:
Отношение > e по этому осевую нагрузку не учитываем.
Эквивалентная нагрузка
Расчётная долговечность:
Расчётная долговечность, ч. Ведомый вал:
Горизонтальная плоскость ,,H" Опорные реакции: Изгибающий момент Вертикальная плоскость ,,V"
Опорная реакция:
Проверка: Изгибающие моменты:
Сумарная реакция:
Осевые состовляющие радиальных реакций конических подшипников 7211 при e=0,411.
Осевые нагрузки подшипников:
; ; тогда Для подшипника А отношение < е и поэтому нагрузки не учитываем.
Эквивалентная нагрузка:
Для подшипника В отношение >e. Учитываем осевые нагрузки и найдём эквивалентную нагрузку. Для конических подшипников 7211 при >e коэффициенты x=0,4; y=1,459.
Расчётная долговечность L в млн.об.
Расчётная долговечность, ч.
7 УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВЕДОМОГО ВАЛА РЕДУКТОРА
Эскиз ведомого вала редуктора
9.1 Материал вала-сталь 45 нормализация;
9.2 Определяем предел выносливости
9.3 Определяем предел выносливости
9.4 Сечение А-А
9.4.2 Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки k=1.9 и kτ=1,49. [табл.6.8.]; ετ=0,69 коэффициенты ψ=0,15; ψτ=0,1.
9.4.3 Крутящий момент T2=405,3∙103 Нмм
9.4.4 Определяем изгибающий момент в горизонтальной плоскости
9.4.6 Определяем суммарный изгибающий момент в сечении А-А
Нмм
9.4.7 Определяем момент сопротивления по кручению ( d=60мм, b=18мм, ).
9.4.8 Определяем момент сопротивления по изгибу
9.4.9 Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений
9.4.10 Определяем амплитуду нормальных напряжений изгиба
; -среднее напряжение
9.4.11 Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
9.4.12 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
9.4.13 Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
9.5 Рассмотрим сечение Б-Б
9.5.1 Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом:
; ; принимаем ψσ=0,15; ψτ=0,1.
9.5.3 Осевой момент сопротивления
9.5.4 Полярный момент сопротивления
9.5.5 Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
9.5.6 Амплитуда и среднее напряжения цикла касательных напряжений
9.5.7Результативный коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б
9.6 Рассмотрим сечение В-В
9.6.1 Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:
Kτ=1,49 табл.6.5 [1]
ετ=0,715 табл.6.8 [1]
9.6.3 Момент сопротивления кручению сечения при b=14мм:
9.6.4 Амплитуда и среднее значение напряжений цикла касательных напряжений
9.6.5 Результирующий коэффициент запаса прочности в сечении Результирующий коэффициент запаса прочности в сечении В-В
Таблица 1 - Коэффициенты запаса прочности
СечениеA-AБ-БВ-ВКоэффициент запаса, n9,69,455,58 ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок (см.табл.6.9). 10.1 Материал шпонки Сталь 45, нормализованная.
10.2 Напряжение смятия и условие прочности
(44)
10.2.1 Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице :
При чугунной ступице 10.2.2 Ведущий вал:
d =20мм, b∙h = 6∙6 мм, t1 =35 мм, l= 25 мм.
Момент на ведущем валу T1 = 36,3∙103 Нмм
(полумуфты МУВП изготавливают из чугуна марки СЧ15-32) 10.2.3 Шпонка на выходном конце ведомого вала, момент на ведомом валу
T2 = 405,3∙103 Нмм, d=60мм, b∙h = 18∙11 мм, t1 =7 мм, l= 80 мм(при длине ступицы колеса 90мм).
10.2.4 Шпонка под муфтой d=45мм, b∙h = 14∙9 мм, t1 =5,5 мм, l= 63 мм, T2 = 405,3∙103 Нмм
Полумуфта изготовлена из стали 25.
Во всех случаях условиях выполнено.
Эскиз шпоночного соединения
9 ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Посадки назначаем в соответствии с указаниями данными в табл.8.11[1].
Посадка передачи на ведущий вал редуктора Посадка червячного колеса на вал Внутренние кольца подшипников на валы - напряжонная подшипниковая посадка. По скользящей посадке монтируем наружные кольца подшипников в конус- . Полумуфту на втором валу . Посадки венца червячного колеса на центр . Посадки крышек подшипников в корпус . Мазеудерживающие кольца на ведомый вал .
10 ВЫБОР СМАЗКИ ДЛЯ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И ПОДШИПНИКОВ ВЕДУЩЕГО ВАЛА
12.1 Смазка зацепления и подшипников ведущего вала производится окунанием в масло (табл.8.9) при до 5м/с рекомендуется вязкость (табл.8.10) принимаем масло индустриальное И-100А по ГОСТ 20799-75 . Объём масляной ванны выбираем из расчёта 0,8л.
12.2 Уровень масла выбираем из расчёта ; - диаметр делительной окружности червяка: уровень масла проходит через центр нижнего тела качения подшипника.
12.3 Подшипники смазываем пластичной смазкой из-за труднодоступности. Используем солидол УС-2 ГОСТ 1033-73
Контролируем уровень масла маслоуказателем. 11 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА
Условие работы редуктора без перегрева:
, Где -температура масла
-температура окружающего оздуха
-КПД редуктора
-площадь теплоотдающей поверхности корпуса
-мощность на валу червяка -допускаемый переход температур между маслом и окружающим воздухом. Принимаем коэффициент теплопередачи при 12 СБОРКА РЕДУКТОРА
Перед сборкой редуктора внутреннюю полость тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора осуществляют в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают крыльчаки и подшипники. Собранный вал вставляют в корпус. В начале сборки вала червячного колеса закидывают шпонку напрессовывают колесо д упора, в бурт вала устанавливают распорную втулку и подшипники, нагрев в масле. Сборочный вал укладывают в основание корпуса и надевают крышку корпуса, покрыв предварительно поверхность стыка фланцев спиртовым лаком. Для центровки крышки устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые крышку резиновые манжеты и устанавливают крышку с прокладками, ввертывают пробку маслоспускового отверстия с прокладкой. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной. ЛИТЕРАТУРА
1. Чернавский С. А., Ицкович Г. М. Курсовое проектирование деталей машин М:
Машиностроение, 1979.
2. Куклин Н. Г., Куклина Г. С. Детали машин М: Машиностроение, 1973.
3. Федоренко В. А., Жомин А. И. Справочник по машиностроительному черчению Л:
Машиностроение, 1983.
4. Козловский Н. В., Виноградов А. Н. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения М:
Машиностроение, 1982.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
104
Размер файла
735 Кб
Теги
sergey, kursach, mironova
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа