12 вариант (курсач Вариант 12)

2015-11-24СтудИзба

Описание файла

Файл "12 вариант" внутри архива находится в папке "курсач Вариант 12". Документ из архива "курсач Вариант 12", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "детали машин (дм)" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "детали машин" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "12 вариант"

Текст из документа "12 вариант"

МАИ

Кафедра 906

Узел промежуточного вала редуктора

Расчетно-пояснительная записка

РГР.001.000.ПЗ

Студентки группы 15-202 ___________ ___________ Ненашева А.А.,

Анненкова. Л. А.,

Ермолаева Т. Н..

Консультант ___________ ___________ проф. А.С. Сидоренко

2007

Оглавление

Техническое задание…………………………………………………………………..3-4

Основная часть………………………………………………………………………..5-19

1. Кинематический расчет редуктора………………………………………………..5

2. Определение основных геометрических размеров зубчатых колес………6

3. Силовой расчет………………………………………………………………………7-8

4. Выбор материалов для изготовления валов и зубчатых колес……………..9

5. Проектировочный расчет валов…………………………………………………..10

6. Конструирование промежуточного узла вала редуктора ………………11-13

6.1 Конструирование зубчатых колес………………………………………….................11

6.2 Выбор типа соединения зубчатого колеса с валом……………………………...11-12

6.3 Выбор подшипников ………………………………………………………………….12

6.4 Выбор уплотнительных устройств……………………………………………………12

6.5 Конструирование фрагментов корпуса…………………………………………..12-13

7. Проверочный расчет вала на прочность……………………………………...14-17

8. Расчет долговечности подшипников………………………………………...........18

9. Проверочный расчет соединения вал-ступица…………………………….........19

Список литературы………………………………………………..................................20



Вариант 12

Техническое задание

Предлагается разработать конструкцию промежуточного узла вала цилиндрического двухступенчатого прямозубого зубчатого редуктора. Кинематическая схема редуктора представлена на рис. 1.


Рис 1. Кинематическая схема редуктора.

Редуктор является передаточным механизмом (ПМ) между двигателем (Д) и исполнительным механизмом (ИО).

Назначение ПМ – передача энергии и движения, а также преобразование силовых (Т – вращающий момент, Н * мм) и кинематических (n – частота вращения вала, об/мин) параметров движения, которые поступают от Д в требуемые параметры ИО. В качестве Ио могут выступать любые рулевые поверхности ЛА, которые контактируют с окружающей средой (рули высоты, направления, стабилизаторы, элероны и т.д.); поворотные сопла двигателей (самолеты с управляемым вектором тяги); шасси и т.д.

Редуктор является замедляющей передачей; частота вращения выходного вала ПМ меньше, чем входного.

На рис. 1 мощность от вала 1 двигателя Д передается на входную шестерню z1, закрепленную на валу 1. Далее движение передается через зацепление на зубчатое колесо z2, закрепленное на промежуточном валу 2. На этом же валу находится еще одно зубчатое колесо z2’ (шестерня), которое является входным звеном в паре z2’ – z3. Через зацепление второй пары движение и мощность передаются на выходной вал 3 и далее – на ИО. С промежуточного вала 2 через полумуфту 4 часть мощности отводится на другой (вспомогательный) механизм. Выходной вал двигателя в данной кинематической схеме является входным валом ПМ. Редуктор находится в закрытом герметичном корпусе 5.

ПМ состоит из следующих основных деталей.

  1. Зубчатые колеса – основные звенья механизма.

  2. Валы – детали механизмов, служат для крепления на них вращающихся или качающихся деталей с целью передачи крутящего момента.

  3. Подшипники – детали, являющиеся опорами валов механизма.

  4. Муфта – устройство, предназначенное для соединения валов соседних механизмов с целью передачи мощности и движения.

  5. Полумуфта – часть муфты, связанная с валом данного механизма.

  6. Корпус – устройство, в котором находится ПМ. Корпус закрепляется на силовом каркасе ЛА. Корпуса силовых механизмов – закрытые, так как они изолируют ПМ от контакта с окружающей средой.

Для нормальной работы ПМ на выходных валах предусматривают уплотнения – устройства для разделения полостей с различными давлениями, рабочими средами и температурами. В механизмах, требующих смазывания, уплотнения предотвращают утечку смазочного материала из подшипниковых узлов, а также попадание в механизм грязи, пыли, влаги.

Исходные данные

Pвх = 1500 (Вт) – мощность на входном валу механизма.

n1 = 900 (об/мин) – частота вращения входного вала механизма.

i1-2 = 5,03 – передаточное отношение первой ступени механизма (между зубчатыми колесами пары z1 – z2).

m1-2 = 1,5 (мм) – модуль зацепления первой ступени.

P’вых = P2’ = 600 (Вт) – мощность, которая отводится со второго вала на вспомогательный механизм через полумуфту.

i2’-3 = 3,48 – передаточное отношение второй ступени механизма (между зубчатыми колесами пары z2’ – z3).

m2’-3 = 2,5 (мм) – модуль зацепления второй ступени.

Tчас = 400 ч – ресурс механизма (гарантийная наработка).

1. Кинематический расчет

Целью кинематического расчета является определение частоты вращения валов редуктора.

1) Подбор чисел зубьев

Нам дано n1 = 940 об/мин. Исходя из методического пособия «Основы проектирования и конструирования узлов и деталей машин и механизмов», по таблице 2 (стр.14) находим, что при n1 = 500…1000 рекомендуемое минимальное число зубьев шестерни z1 = 22…24.

Выбираем z1=22

= = = 110,7 => 111

z= z1 + z2 = 111 > 100

z1 = 90 / (i1-2 + 1) = 90 / (5,03 + 1) = 14,9 => 17

= z1* i1-2 = 17 * 5,03 = 85,51 => 85

z= z1 + z2 = 103

= 22 (из таблицы 2 (стр.14) методического пособия)

= * i2’-3 = 22 * 3,48 = 76,56 => 77

z= + = 22 + 77 = 99

2) Уточнение передаточного числа

u1-2 = = = 5

2’-3 = = = 3,5

1-2 = = = 0,6%

2’-3 = = = 0,57%

= = i1-2 * i2’-3 = 5,03 * 3,48 = 17,5044

= = u1-2 * u2’-3 = 5,06 * 3,48 = 17,5

∆ = = = 0,025% < 1,5%

3) Определение частот вращения валов

n2 = = = 180 (об/мин)

n3 = = = 51,43 (об/мин)

Вывод: частота вращения n звеньев механизма от входа к выходу уменьшается, происходит замедление движения.

2. Определение основных геометрических параметров зубчатых колес

1) Диаметры делительных окружностей

d = m*z

d1 = m1-2 * z1 = 1,5 * 17 = 25,5 мм

d2 = m1-2 * z2 = 1,5 * 85 = 127,5 мм

d2’ = m2’-3 * z2’ = 2,5 * 22 = 55 мм

d3 = m2’-3 * z3 = 2,5 * 77 = 192,5 мм

2) Диаметры окружностей вершин зубьев

= +

= + = 25,5 + 2*1,5 = 28,5 мм

= + = 127,5 + 2*1,5 = 130,5 мм

= + = 55 + 2*2,5 = 60 мм

= + = 192,5 + 2*2,5 = 197,5 мм

3) Диаметры окружностей впадин зубьев

= -

= 25,5 – 2,5*1,5 = 21,75 мм

= 127,5 – 2,5*1,5 = 123,75 мм

= 55 – 2,5*2,5 = 48,75 мм

= 192,5 – 2,5*2,5 = 186,25 мм

4) Межосевое расстояние

= ( + ) / 2 ( - шестерня, - колесо)

= (25,5 + 127,5) / 2 = 76,5 мм

= (55 + 192,5) / 2 = 123,75 мм

5) Рабочая ширина венца

= ψва *

ψва = 0,25 (относительная ширина зубчатого венца колеса)

= 0,25 * 76,5 = 19,125 мм = 20мм (по ГОСТу 6636-69)

= + m1-2 = 20 + 1,5 = 21,5 мм = 22 мм (по ГОСТу 6636-69)

= 0,25 * 123,75 = 30,94 мм = 32 мм (по ГОСТу 6636-69)

= + m2’-3 = 32 + 2,5 = 34,5 мм = 36 мм (по ГОСТу 6636-69)

3. Силовой расчет

Силовой расчет дает значение величины мощностей P и вращающих моментов Т на валах механизма, а также сил, действующих в зацеплении цилиндрических прямозубых зубчатых колес.

PВХ = P1 = 1500 Вт

КПД зацепления – ηзац = 0,96…0,98

Примем ηзац = 0,96

КПД подшипников качения ηподш = 0,996…0,998

Примем ηподш = 0,996

P2 = P1 * ηзац * ηподш = 1500 * 0,96 * 0,996 = 1434 Вт

= = 600 Вт

P3 = (P2 - ) * ηзац * ηподш = (1434 – 600) * 0,96 * 0,996 = 797 Вт

Вывод: мощность от входа к выходу в механизме уменьшается за счет преодоления сил трения.



Для вращающего момента справедливо соотношение

Т =

(где Т – вращающий момент [Н * мм]; P – мощность [Вт]; n – частота вращения [об/мин])

= = = 15917 Н.мм

= * * ηзац * ηподш = 15917 * 0,96 * 0,996 = 76096 Н.мм

= = = 31833 Н.мм

= ( - ) * * ηзац * ηподш = (76096 – 31833)* 3,5 * 0,96 *0,996 = 148129 Н.мм

Вывод: вращающий момент Т в редукторе, как в замедляющей передаче, по мере продвижения от входа к выходу увеличивается в передаточное число раз и уменьшается за счет потерь на трение, уровень которых оценивается коэффициентом полезного действия механизма.

При работе передачи зубья ведущего колеса давят на зубья ведомого колеса, а сами испытывают такую же силу противодействия (III закон Ньютона). Нагрузка распределяется по длине контактной линии на боковой стороне зуба. Для удобства последующих расчетов распределенную нагрузку заменяют сосредоточенной силой Fn (без учета трения) При этом полагают, что она приложена посередине ширины зуба (в срединной плоскости зуба) перпендикулярно поверхности зуба вдоль линии зацепления.

Нормальную силу можно Fn разложить на два направления: по касательной Ft, по радиусу Fr. Соответственно Ft – окружная сила, Fr – радиальная сила.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее