147810 (692066)

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

Текст из файла

Задание

Спроектировать привод.

В состав привода входят следующие передачи:

1 - червячная передача.

Сила на выходном элементе привода F = 1,4 кН.

Скорость на ленте (цепи) привода V = 0,5 м/с.

Диаметр выходного элемента привода D = 350 мм.

Коэффициент годового использования Кг = 1.

Коэффициент использования в течении смены Кс = 1.

Срок службы L = 7 лет.

Число смен S = 2.

Продолжительность смены T = 8 ч.

Тип нагрузки - постоянный.

Содержание

1 Введение

2 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

3 Расчёт 1-й червячной передачи

3.1 Проектный расчёт

3.2 Проверочный расчёт по контактным напряжениям

3.3 Проверка зубьев передачи на изгиб

4 Предварительный расчёт валов

4.1 Ведущий вал.

4.2 Выходной вал.

5 Конструктивные размеры шестерен и колёс

5.1 Червячное колесо 1-й передачи

6 Выбор муфт

6.1 Выбор муфты на входном валу привода

6.2 Выбор муфты на выходном валу привода

7 Проверка прочности шпоночных соединений

7.1 Червячное колесо 1-й червячной передачи

8 Конструктивные размеры корпуса редуктора

9 Расчёт реакций в опорах

9. 11-й вал

9. 22-й вал

10 Построение эпюр моментов валов

10.1 Расчёт моментов 1-го вала

10.2 Эпюры моментов 1-го вала

10.3 Расчёт моментов 2-го вала

10.4 Эпюры моментов 2-го вала

11 Проверка долговечности подшипников

11. 11-й вал

11. 22-й вал

12 Уточненный расчёт валов

12.1 Расчёт 1-го вала

12.2 Расчёт 2-го вала

13 Тепловой расчёт редуктора

14 Выбор сорта масла

15 Выбор посадок

16 Технология сборки редуктора

17 Заключение

18 Список использованной литературы

1. Введение

Инженер-конструктор является творцом новой техники, и уровнем его творческой работы в большей степени опредеделяются темпы научно-технического прогресса. Деятельность конструктора принадлежит к числу наиболее сложных проявлений человеческого разума. Решающая роль успеха при создании новой техники определяется тем, что заложено на чертеже конструктора. С развитием науки и техники проблемные вопросы решаются с учетом все возрастающего числа факторов, базирующихся на данных различных наук. При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящихся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике. Широко используются сведения из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, машиностроительного черчения и т. д. Все это способствует развитию самостоятельности и творческого подхода к поставленным проблемам.

При выборе типа редуктора для привода рабочего органа (устройства) необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы.

Из всех видов передач зубчатые передачи имеют наименьшие габариты, массу, стоимость и потери на трение. Коэффициент потерь одной зубчатой пары при тщательном выполнении и надлежащей смазке не превышает обычно 0,01. Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают большой надежностью в работе, постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания, возможностью применения в широком диапазоне скоростей и передаточных отношений. Эти свойства обеспечили большое распространение зубчатых передач; они применяются для мощностей, начиная от ничтожно малых (в приборах) до измеряемых десятками тысяч киловатт.

К недостаткам зубчатых передач могут быть отнесены требования высокой точности изготовления и шум при работе со значительными скоростями.

Косозубые колеса применяют для ответственных передач при средних и высоких скоростях. Объем их применения - свыше 30% объема применения всех цилиндрических колес в машинах; и этот процент непрерывно возрастает. Косозубые колеса с твердыми поверхностями зубьев требуют повышенной защиты от загрязнений во избежание неравномерного износа по длине контактных линий и опасности выкрашивания.

Одной из целей выполненного проекта является развитие инженерного мышления, в том числе умение использовать предшествующий опыт, моделировать используя аналоги. Для курсового проекта предпочтительны объекты, которые не только хорошо распространены и имеют большое практическое значение, но и не подвержены в обозримом будущем моральному старению.

Существуют различные типы механических передач: цилиндрические и конические, с прямыми зубьями и косозубые, гипоидные, червячные, глобоидные, одно- и многопоточные и т. д. Это рождает вопрос о выборе наиболее рационального варианта передачи. При выборе типа передачи руководствуются показателями, среди которых основными являются КПД, габаритные размеры, масса, плавность работы и вибронагруженность, технологические требования, предпочитаемое количество изделий.

При выборе типов передач, вида зацепления, механических характеристик материалов необходимо учитывать, что затраты на материалы составляют значительную часть стоимости изделия: в редукторах общего назначения - 85%, в дорожных машинах - 75%, в автомобилях - 10% и т. д.

Поиск путей снижения массы проектируемых объектов является важнейшей предпосылкой дальнейшего прогресса, необходимым условием сбережения природных ресурсов. Большая часть вырабатываемой в настоящее время энергии приходится на механические передачи, поэтому их КПД в известной степени определяет эксплуатационные расходы.

Наиболее полно требования снижения массы и габаритных размеров удовлетворяет привод с использованием электродвигателя и редуктора с внешним зацеплением.

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

По табл. 1.1[1] примем следующие значения КПД:

- для закрытой червячной передачи: ₁ = 0,92

Общий КПД привода будет:

 = ₁ ^x ... ^x _n ^x _подш.^{2 x} _муфты²

= 0,92 ^x 0,99^{2 x} 0,98² = 0,866

где _подш. = 0,99 - КПД одного подшипника.

_муфты = 0,98 - КПД одной муфты.

Угловая скорость на выходном валу будет:

_вых. = = = 2,857 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

P_треб. = = = 0,808 кВт

В таблице П.1[1](см. приложение) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 90LB8, с синхронной частотой вращения 750 об/мин, с параметрами: P_двиг.=1,1 кВт и скольжением 7% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения

n_двиг. = 750 - =697,5 об/мин,

угловая скорость

_двиг. = = = 73,042 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

U = = = 25,566

Для передач выбрали следующие передаточные числа:

U₁ = 25

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу:

Вал 1-й	n1 = nдвиг. = 697,5 об./мин.	1 = двиг. = 73,042 рад/c.
Вал 2-й	n2 = = = 27,9 об./мин.	2 = = = 2,922 рад/c.

Мощности на валах:

P₁ = P_треб. ^x _подш. =

0,808 ^x 10^{6 x} 0,99 = 799,92 Вт

P₂ = P₁ ^x ₁ ^x _подш. =

799,92 ^x 0,92 ^x 0,99 = 728,567 Вт

Вращающие моменты на валах:

T₁ = = = 10951,507 Н^xмм

T₂ = = = 249338,467 Н^xмм

По таблице П.1(см. приложение учебника Чернавского) выбран электродвигатель 90LB8, с синхронной частотой вращения 750 об/мин, с мощностью P_двиг.=1,1 кВт и скольжением 7% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 697,5 об/мин.

Передаточные числа и КПД передач

Передачи	Передаточное число	КПД
1-я червячная передача	25	0,92

Рассчитанные частоты, угловые скорости вращения валов и моменты на валах

Валы	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/мин	Момент, Нxмм
1-й вал	697,5	73,042	10951,507
2-й вал	27,9	2,922	249338,467

2. Расчёт 1-й червячной передачи

1. Проектный расчёт

Число витков червяка z₁ принимаем в зависимости от передаточного числа: при U=25 принимаем z₁=2 (см. с.55[1]). Число зубьев червячного колеса:

z₂ = z₁ ^x U = 2 ^x 25 = 50

Принимаем стандартное значение z₂ = 50

При этом фактическое передаточное число U_ф = = = 25

Отличие от заданного:

^x 100% = ^x 100% = 0%

По ГОСТ 2144-76 допустимо отклонение не более 4%.

Выбираем материал червяка и венца червячного колеса.

Принимаем для червяка сталь 45 с закалкой менее HRC 45 и последующим шлифованием.

Предварительно примем скорость скольжения V=2,937м/c. Тогда по таблицам 4.8 и 4.9[1] выбираем для венца червячного колеса БрА10Ж4Н4Л (отливка в кокиль).

В этом случае по табл. 4.8 и 4.9 основное допускаемое контактное напряжение:

[_H] = [_H] ^x K_HL

где [_H] = 181,378 МПа - по табл. 4.9[1], K_HL - коэффициент долговечности.

K_HL = ,

где N_HO = 10⁷ - базовое число циклов нагружения;

N_H = 60 ^x n_(кол.) ^x t_

здесь: n_(кол.) = 27,9 об/мин. - частота вращения червячного колеса;

t_ = 365 ^x L_г ^x C ^x t_c - продолжительность работы передачи в расчётный срок службы, ч.

- L_г=7 г. - срок службы передачи;

- С=2 - количество смен;

- t_c=8 ч. - продолжительность смены.

t_ = 365 ^x 7 ^x 2 ^x 8 = 40880 ч.

Тогда:

N_H = 60 ^x 27,9 ^x 40880 = 68433120

В итоге получаем:

К_HL = = 0,786

Допустимое контактное напряжение:

[_H] = 181,378 ^x 0,786 = 142,563 МПа.

Расчетное допускаемое напряжение изгиба:

[_-1F] = [_-1F]' ^x K_FL

где [_-1F]' = 81 МПа - основное допускаемое напряжение изгиба для реверсивной работы по табл. 4.8[1], K_FL - коэффициент долговечности.

K_FL = ,

где N_FO = 10⁶ - базовое число циклов нагружения;

N_F = 60 ^x n_(кол.) ^x t_

здесь: n_(кол.) = 27,9 об/мин. - частота вращения червячного колеса;

t_ = 365 ^x L_г ^x C ^x t_c - продолжительность работы передачи в расчётный срок службы, ч.

- L_г=7 г. - срок службы передачи;

- С=2 - количество смен;

- t_c=8 ч. - продолжительность смены.

t_ = 365 ^x 7 ^x 2 ^x 8 = 40880 ч.

Тогда:

N_F = 60 ^x 27,9 ^x 40880 = 68433120

В итоге получаем:

К_FL = = 0,625

Допустимое напряжение изгиба:

[_-1F] = 81 ^x 0,625 = 50,625 МПа.

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=20, и коэффициент нагрузки K=1,2.

Вращающий момент на колесе:

T_(кол.) = T_(черв.) ^x U ^x _{передачи} ^x _подш. = 10951,507 ^x 25 ^x 0,92 ^x 0,99 = 249338,467 Н^xмм.

Определяем межосевое расстояние из условия контактной прочности [см. формулу(4.9[1])]:

a_ = =

= 142,909 мм.

Округлим: a_ = 143 мм.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы