Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

4.1.5. Округляем расчетное значение межосевого расстояния передачи, выбрав его из ряда размеров Ra40. (табл. 2.22)

4.2.РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕС ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

4.2.1. Угол профиля

4.2.2. Модуль зацепления

Модуль зацепления (мм) выбираем по эмпирической формуле

= (0.01...0.03)

4.2.3. Значение модуля по ГОСТ (табл.2.21[1]),

4.2.4. Предварительное значение угла наклона линии зуба из диапазона  = 10-20градусов (deg),

4.2.5. Числа зубьев шестерни и колеса находим из решения уравнения

4.2.6. Принимаем целочисленное значение чисел зубьев

4.2.7. Фактическое значение передаточного числа

Допускаемая погрешность не более 2,5 %

Фактическая погрешность, %

4.2.8. Уточненное значение угла наклона линии зуба

4.2.9. Делительные диаметры, мм

4.2.10. Межосевое расстояние (проверка)

или

4.2.11. Окружности выступов, мм

4.2.12. Окружности впадин, мм

4.2.13. Ширина венцов, мм

Принимаем

= +(1.5...5)

Принимаем

Проверка. Должно выполняться неравенство

Условие выполнено

1. Проверочные расчеты передачи

5.1 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Проверочные расчеты выполняются по методике [1].

Контактные напряжения вычисляются по формуле:

Ранее были найдены:

Окружная скорость

Принимаем 9-ю степень точности изготовления зубчатых колес (табл.2.20 )

Требуемое значение коэффициента ширины венца зубчатого колеса

Фактическик контактные напряжения находятся по формуле (2)

Коэффициенты и параметры формулы (2)

Коэффициент формы зуба (табл.2.15),

Коэффициент свойств материалов (табл.2.9 [1]),

Коэффициент длины контактной линии находится через коэффициент торцевого перекрытия (табл.2.17),

Коэффициент динамичности нагрузки (табл.2.19),

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (табл.2.10),

Удельная расчетная окружная сила

Фактические контактные напряжения

Допускаемая перегрузка 5%

Фактическая недогрузка /перегрузка , %

5.2 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ ИЗГИБНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Фактическик изгибные напряжения находятся по формуле (3)

Коэффициенты и параметры формулы (3)

, - коэффициенты формы зуба находится через эквивалентное

число зубьев и (табл. 2.18 [1] )

Коэффициент, учитывающий наклон линии зуба (табл.2.16),

Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки по между зубьями (табл.2.10),

Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки по длине зубьями (табл.2.11),

Коэффициент учитывающй динамичность нагрузки (табл.2.19),

Удельная расчетная окружная сила

Фактические изгибные напряжения

Недогрузка, %

1. Предварительные расчеты валов, конструктивных размеров шестерни, зубчатого колеса и выбор подшипников

1. Предварительные оценки диаметров валов

Исходными данными для проектирования являются:

Момент на входном валу

Момент на выходном валу

Расчет диаметров выходных концов валов проводим

при пониженных значениях напяжений на кручение[]

Вал шестерни

ПРИНИМАЕМ

Принимаем диаметр вала под подшипник

Диаметр вала под уплотнением

ПРИНИМАЕМ

ПРИНИМАЕМ

Вал колеса

ПРИНИМАЕМ

Принимаем диаметр вала под подшипник

Диаметр вала под уплотнением

Диаметр вала под колесом

ПРИНИМАЕМ

Диаметр упорного выступа для вала 60мм

ПРИНИМАЕМ

ПРИНИМАЕМ

1. Выбор форм и определение конструктивных размеров шестерни и зубчатого колеса

Определим диаметр ступицы:

d_ст = (1.6 ÷ 1.8)*d_2к

d_ст = 59,5мм

Определим длину ступицы:

l_ст = (0.8 ÷ 1.5)*d_2к

l_ст = 35мм

l_ст > b₂

Определим толщину обода колеса:

δ_об = (2.5 ÷ 4.0)*m_n

δ_об = 8мм

Определим толщину колеса:

δ = (0.2 ÷ 0.3)* b₂

δ_об = 5мм

1. Предварительный подбор подшипников

Предварительно выбираем подшипники качения по диаметру вала под подшипник.

Подшипники установлены "враспор"

Тихоходный вал

Быстроходный вал

№ 205

легкой серии

№ 207

легкой серии

Номер и тип и серия

подшипника

Динамические

грузоподъемности ПК

Статические

грузоподъемности ПК

Внутренний диаметр

Наружный диаметр

Ширина подшипника

Выбираем смазку подшипников качения.

При окружной скорости зубчатых колес м/с подшипники смазываются пластичной смазкой. Необходимы мазеудерживающие кольца . При м/с кольца не нужны

= 6...9 мм - прмерная ширина кольца .

Силы, действующие в зубчатом зацеплении

Окружные силы

Радиальные силы

Осевые силы

1. Определение основных размеров корпусных деталей. Первый (упрощенный) этап эскизной компоновки

1. Толщина стенки корпуса δ = 8мм

2. Зазор безопасности a = 10мм

3. Диаметр стяжных болтов d₂ = 12мм

Диаметр отверстия под эти болты d₀ = 14мм

1. Ширина фланца корпуса K₂ = 2.7*d₂ = 32мм

2. Диаметр и число фундаментных болтов n = 4 d_ф = 12мм

3. Ширина фундаментного фланца K_ф = 2.7* d_ф = 32мм

4. Толщина фланца корпуса b = 1.5* δ = 12мм

5. Толщина фундаментного фланца P = 2,35*δ = 19мм

6. Параметры крышки подшипника быстроходного вала:

Диаметр винтов d₄ = М6

Число винтов – 4

Глубина завинчивания l₃ = 10мм

Глубина нарезания l₁ = 14мм

Глубина сверления l₂ = 18мм

Толщина крышки h_кр = 8мм

Диаметр фланца крышки подшипника

D_кр.б = D + 4*d₄ = 47 + 4* d₄ = 47 + 4*6 = 71мм

Диаметр расположения отверстий

D_1б = 47 + 2* d₄ = 47 + 2*6 = 59мм

1. Параметры крышки подшипника тихоходного вала:

Диаметр винтов d₄ = М6

Число винтов – 4

Глубина завинчивания l₃ = 10мм

Глубина нарезания l₁ = 14мм

Глубина сверления l₂ = 18мм

Толщина крышки h_кр = 8мм

Диаметр фланца крышки подшипника

D_кр.б = D + 4* d₄ = 86мм

Диаметр расположения отверстий

D_1б = D + 2*d₄ = 74мм

1. Расчетные схемы валов. Расчет усилий в зацеплении, реакций в опорах и проверка долговечности подшипников

1. Силы в зацеплении

Силы, действующие в зубчатом зацеплении

Окружные силы

Радиальные силы

Осевые силы

1. Реакции в опорах быстроходного вала и расчет подшипников

1) , ,

2) , ,

3) , ,

4) , ,

5) , ,

Опора 2

1. Эквивалентная нагрузка в ПК (осевой силы нет)

Параметры, входящие в формулу

Осевая реакция

Коэффициент кольца

Коэффициенты равны, ,

Коэффициент безопасности

Коэффициент температуры

Эквивалентная нагрузка в опоре 2

Ресурс ПК в часах

Ресурс ПК больше установленного срока службы

Опора I

1. Эквивалентная нагрузка в ПК

Параметры

Коэффициент кольца

Находим е

Коэффициенты равны , ,

Коэффициент безопасности

Коэффициенты температуры

Эквивалентная нагрузка на опоре II

Ресурс ПК в часах

Ресурс ПК больше установленного срока службы

1. Реакции в опорах тихоходного вала и расчет подшипников

Принимаем предварительно

2. Силы, действующие в зубчатом зацеплении

Окружные силы

Радиальные силы

Осевые силы

Реакции в опорах

Уравнения статики

1) , ,

2) , ,

3) , ,

4) , ,

5) , ,

ОПОРА 4

Эквивалентная нагрузка в ПК находится по формуле

Параметры, входящие в формулу

Коэффициент кольца

Коэффициент безопасности

Коэффициент температуры

Эквивалентная нагрузка в первой опоре

Ресурс ПК первой опоры в часах

,

Ресурс ПК больше установленного срока службы

ОПОРА 3

Эквивалентная нагрузка в ПК формула (4)

Параметры, входящие в формулу

Коэффициент кольца ,

Коэффициент безопасности

Коэффициенты температуры

Эквивалентная нагрузка в ПК

Параметры

Находим е

Коэффициенты равны , ,

Коэффициент безопасности

Коэффициенты температуры

Эквивалентная нагрузка на опоре II

Ресурс ПК в часах

Ресурс ПК больше установленного срока службы

1. Построение эпюр и уточненный расчет валов на жесткость и прочность

1. Построение эпюр изгибающих и крутящего моментов

БЫСТРОХОДНЫЙ ВАЛ

ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮРЫ

|

|

|

|

<

|

|

|

|

Риски, обозначающие опоры

на эпюрах

Расчетная схема быстроходного вала

Эпюра изгибающего момента

Эпюра изгибающего момента

Суммарная эпюра изгибающего момента

Суммарная эпюра изгибающего

момента

Эпюра крутящего момента

ТИХОХОДНЫЙ ВАЛ

ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮРЫ

Эпюра изгибающего момента

Эпюра изгибающего момента

Суммарная эпюра изгибающего момента

Суммарная эпюра изгибающего

момента

Эпюра крутящего момента

1. Расчет тихоходного вала на выносливость

Коэффициент запаса прочности

( ) находится по формуле =

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям,

Материал вала - сталь45 нормализованная. Принимаем

Пределы выносливости

Сечение вала В под колесом.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Формула для расчета

Находим табличные значения

Значение _известно

Находим значения _а и _m

_а амплитуда цикла нормальных напряжений

_m - среднее напряжение цикла нормальных напряжений.

При отсутствии осевой нагрузки на вал среднее напряжение цикла нормальных напряжений равно нулю.

Суммарный изгибающий момент (сечение В с координатой А₂₁)

Wнетто - момент сопротивления изгибу Wнетто=d³/32 - bt₁(d-t₁)²/2d

При этом

Амплитуда цикла нормальных напряжений изгиба

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям,

Формула для расчета

Параметры, входящие в формулу

Значение  _известно

Для определения амплитуды и среднего напряжения цикла касательных напряжений находим момент сопротивления кручению Wk

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения В

> [n_В]=2,5

Коэффициент запаса прочности ( ) больше нормативного,

который равен 2,5

1. Конструирование и проверка прочности шпоночных соединений

1. Соединение выходного конца быстроходного вала с полумуфтой

Быстроходный вал (консольный конец)

Диаметр вала,

Длина консоли,

Принимаем

Материалы Пределы

текучести, МПа

----------------------------------------------------------------

Ступица - сталь 45

Шпонка - сталь 10

Вал - сталь 45

Размеры шпонки при

(табл. 1.5 [4])

, ,

Напряжения смятия

,

Допускаемые напряжения смятия [ ]=

Фактические напряжения меньше допускаемых <[ ]

1. Шпоночные соединения зубчатых колес с валами

Тихоходный вал (диаметр под колесом)

Диаметр вала,

Длина консоли,

Принимаем

Размеры шпонки при

(табл. 1.5 [4])

, ,

Напряжения смятия

, Допускаемые напряжения смятия [ ]=

Фактические напряжения меньше допускаемых <[ ]

1. Соединение на выходном конце тихоходного вала

Тихоходный вал (консольный конец)

Диаметр вала,

Длина консоли,

Размеры шпонки при и

(табл. 1.5 [4])

, ,

Напряжения смятия

,

Допускаемые напряжения смятия [ ]=

Фактические напряжения меньше допускаемых <[ ]

1. Выбор сорта масла

Смазка зубчатого зацепления будет производится картерным способом.

Смазка подшипников качения будет произведена другим сортом масла.

Рекомендуемая кинематическая вязкость масла: 34 мм²/c. По рекомендуемой кинематической вязкости определяем сорт масла для смазывания зацепления. И-Г-А-32. Для смазки подшипников будем использовать пластичную смазку: литол-24.

1. Назначение посадок сопряженных деталей и схемы характерных посадок

1. посадка колеса на вал (посадка с натягом)

Ø35 H7/s7 Отв : ES = 25мкм

EI = 0 мкм

Вал: es = 68 мкм

ei = 43 мкм

D_max = 35.025 мм D_min = 35.000 мм

d_max = 35.068 мм d_min = 35.043 мм

N_max = es – EI = 68 мкм

N_min = ei – ES = 18 мкм

1. п осадка подшипника качения на вал (посадка с натягом)

Ø30 L6/n7 Отв : ES = 0мкм

EI = -10 мкм

Вал: es = 36 мкм

ei = 15 мкм

D_max = 30.000 мм D_min = 29.990 мм

d_max = 30.036 мм d_min = 30.015 мм

N_max = es – EI = 46 мкм

N_min = ei – ES = 15 мкм

1. п осадка подшипника качения в корпус (посадка с зазором)

Ø62 H7/l6 Отв : ES = 30мкм

EI = 0 мкм

Вал: es = 0 мкм

ei = -11 мкм

D_max = 62.030 мм D_min = 62.000 мм

d_max = 62.000 мм d_min = 61.989 мм

S_max = 41 мкм

S_min = 0 мкм

1. П осадка крышки подшипника в корпус (посадка с зазором)

Ø62 H7h7 Отв : ES = 30мкм

EI = 0 мкм

Вал: es = 0 мкм

ei = -30 мкм

D_max = 62.030 мм D_min = 62.000 мм

d_max = 62.000 мм d_min = 91.970 мм

S_max = 60 мкм

S_min = 0 мкм

1. П осадка мазеудерживающего кольца на вал (посадка с натягом)

Ø30 D6/n7 Отв : ES = -22 мкм

EI = -36 мкм

Вал: es = 36 мкм

ei = 15 мкм

D_max = 29.978 мм D_min = 29.964 мм

d_max = 30.036 мм d_min = 30.015 мм

N_max = es – EI = 58 мкм

N_min = ei – ES = 37 мкм

1. Модернизация редуктора

1. Меняем форму корпуса. (делаем скосы на крышке корпуса) В результате габариты корпуса уменьшились.

2. Изменили концы быстроходного и тихоходного валов – сделали их коническими. Это позволяет облегчить монтаж деталей насаженных на эти участки валов.

3. Вместо привертных крышек подшипников будем использовать закладные крышки. Это снизит количество деталей редуктора и облегчит монтаж крышки.

4. Вместо болтов с зазором установили болты по посадке. Что позволило сократить количество деталей. (необходимость установки штифтов отпала)

5. В колесе спроектировали разгрузочные отверстия, что позволило уменьшить массу редуктора.

6. Спецификация

1. Список использованных источников

Учебники и учебные пособия

1. Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высш. шк., 1998. 383 c.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высш. шк., 1998. 447 с.

3. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов /С.А.Чернавский, Г.А.Снесарев, Б.С.Козинцов и др. М.: Машиностроение, 1984. 560 с.

4. Корж Д.Д., Хорошев А.Н. Этапы проектирования механического привода. М.: Издательство МЭИ, 1997.

5. Орлов П.И. Основы конструирования. В 2 кн. М.: Машиностроение, 1988.

6. Фролов А.Г., Кудрявцев Е.П. Конструирование опор на подшипниках качения. М.: Моск. энерг.ин-т, 1990.

Методические указания

1. Корж Д.Д. Практика проектирования. Руководство к лабораторно-практическим занятиям: Методическое пособие ­– М.: Издательство МЭИ, 2001. 88 с.

2. Методические указания к практическим и лабораторным занятиям по курсам «Детали машин», «Основы инженерного проектирования», «Прикладная механика». Механические передачи. /С.Ф.Мороз, Н.А.Аксенова, Д.Д.Корж, А.Н.Хорошев и др. М.: Издательство МЭИ, 1997. 48 с.

3. Методические указания к курсовому проектированию по курсам «Основы конструирования», «Конструирование машин», «Инженерное проектирование» /Ю.И.Сазонов. М.: Издательство МЭИ, 1991. 44 с.

4. Методические указания по курсу ОИП "Типовые решения в проектировании привода"/Д.Д.Корж, М.: Издательство МЭИ, 1995. 100 с.

5. Методические указания к практическим и лабораторным занятиям по курсам «Основы конструирования» и «Основы инженерного проектирования». Валы, подшипники, муфты, допуски и посадки. /С.Ф.Мороз, Н.А.Аксенова, В.В.Баранов и др. М.: Издательство МЭИ, 1993. 45 с.

Атласы

1. Зубчатые и червячные передачи. Атлас конструкций / Под ред. С.Ф. Мороза. М.: Издательство МЭИ, 2000. 114с.

2. Детали машин: Атлас конструкций /Под ред. Д.Н.Решетова, М.: Машиностроение, 1992.

1. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. Киев. Выща шк. 1990. 151 с.

2. Учебное пособие «Механизмы вспомогательного оборудования в энергетике. Атлас конструкций»/ Под ред. Д.А.Перемыщева, М.: Издательство МЭИ, 1992. 70 с.

Справочники

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. М.: Машиностроение, 1992. Т.1. 816 с. Т.2. 784 с. Т.3. 732 с.

2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, 1984. 464 с.

3. Подшипники качения: Справочник-каталог /Под ред. В.Н.Нарышкина и Р.В.Коросташевского. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.

35

Характеристики

Список файлов курсовой работы