Привід з циліндричним двоступінчастим редуктором з роздвоєною швидкохідної щаблем 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти України

N-й державний університет

Кафедра основ проектування машин

Пояснювальна записка

До курсового проекту на тему:

Привід з циліндричним двоступінчастим редуктором з роздвоєною швидкохідної щаблем

Суми 2008

Завдання № N

Спроектувати привід з циліндричним двоступінчастим редуктором з роздвоєною швидкохідної ступенем.

Варіант N

Р т = 4,0 кВт

n т = 70 с -1

Тип конструкції редуктора [2. рис. 4а]

Ресурс редуктора - 24000 годин.

Режим роботи - середній нормальний.

Сполучна муфта - пружна.

Зміст

Введення

1. Кінематичний розрахунок приводу

2. Попередній розрахунок валів

3. Компонування редуктора

4. Уточнений розрахунок валів

5. Перевірка довговічності підшипників

6. Вибір змащення редуктора

7. Перевірка міцності шпоночно з'єднання

8. Підбір муфти

Список використаної літератури

Введення

Технічний рівень усіх галузей народного господарства в значній мірі визначається рівнем розвитку машинобудування. На основі розвитку машинобудування здійснюється комплексна механізація і автоматизація виробничих процесів у промисловості, будівництві, сільському господарстві, на транспорті.

Державою перед машинобудуванням поставлено завдання значного підвищення експлуатаційних і якісних показників при безперервному зростанні обсягу її випуску.

Одним з напрямків вирішення цього завдання є вдосконалення конструкторської підготовки студентів вищих навчальних закладів.

Виконанням курсового проекту з "Деталей машин" завершується загальнотехнічний цикл підготовки студентів. При виконанні моєї роботи активно використовується знання з ряду пройдених предметів: механіки, опору матеріалів, технологій металів та ін

Об'єктом курсового проекту є привід з циліндричним двоступінчастим редуктором з роздвоєною швидкохідної щаблем, що використовують більшість деталей і вузлів загального призначення.

1. Кінематичний розрахунок

1.1 Знаходимо момент на тихохідної щаблі

Р ВИХІД = Т w;

1.2 Визначимо загальний ККД приводу:

h приводу = h 3 зуб × h 3 підшитий × h муфти,

де: h зуб - ККД зубчастої передачі;

h підшитий - ККД підшипників;

h муфти - ККД муфти.

h муфти = 0,98; h зуб = 0,97; h підшитий = 0,99;

h приводу = 0,97 3 × 0,99 3 × 0,98 = 0,867.

1.3 Визначимо потужність двигуна

1.4 Визначимо частоту обертання валу електродвигуна

n вх = n вих × u,

де: u = u швидкий × u тихий;

З таблиці 1.2 [1] вибираємо передавальні відносини тихохідної і швидкохідної передачі:

u тихий = (2,5 ... 5); u швидкий = (3,15 ... 5);

n вх = n вих × u = 70 × (2,5 ... 5) × (3,15 ... 5) 551,25 ... 1750 об / хв.

Виходячи з потужності орієнтовних значень частот обертання, використовуючи т.2.4.8 [1] вибираємо електродвигун закритий обдувається єдиної серії 4А80 B / 720. Потужність Р ДВ = 5,5 кВт; синхронна частота дорівнює 720 об / хв.

1.5 Визначимо загальні передавальні числа приводу і разоб'ем його між ступенями

Визначимо дійсне фактичне передавальне число:

Розбиваємо передавальне число сходами U д = U ред = 10,28.

Використовуючи таблицю 1.3 [1] стор.7 маємо:

u швидкий = u ред / u тихий; u тихий = 0,88 u ред;

C ледовательно:

u тихий = 0,88 10,28 = 2,82;

Приймаються U тихий = 3

u швидкий = 10,28 / 3 = 3,42; Приймаються U швидкий = 3,55

1.6 Визначаємо кінематичні та силові параметри окремих валів приводу

I вал частота обертання: n 1 = n дв = 720 об / хв;

окружна швидкість: w 1 = w дв = p × n / 30 = 3,14 × 720/30 = 75,36 рад / с; потужність: Р 1 = Р дв = 5,5 кВт;

обертаючий момент: Т 1 = Т дв = Р дв / w дв = 5500/75, 36 = 72,98 Н × м;

II вал частота обертання: n 2 = n 1 = n дв = 720 об / хв;

окружна швидкість: w 2 = w 1 = 75,36 рад / с; потужність: Р 2 = Р 1 × h муфти × h підшитий = 5,5 × 0,98 × 0,99 = 5,3361 кВт;

обертаючий момент: Т 2 = Т 1 × h муфти × u муфти = 72,98 × 0,98 × 1 = = 71,5204 Н × м;

III вал частота обертання: n 3 = n 2 / u швидкий = 202,8 об / хв;

окружна швидкість: w 1 = p × n 3 / 30 = 3,14 × 202,8 / 30 = 21,2 рад / с;

потужність: Р 3 = Р 2 × h 2 зуб × h підшитий = 5,3361 × 0,97 2 × 0,99 = 4,97 кВт;

обертаючий момент: Т 3 = Т 2 × h зуб × u швидкий = 71,52 × 0,97 × 3,55 = = 246,3 Н × м;

IV вал частота обертання: n 4 = n 3 / u тихий = 202,8 / 3 = 67,6 об / хв;

окружна швидкість: w 4 = p × n 4 / 30 = 3,14 × 67,6 / 30 = 7,7 рад / с; потужність: Р 4 = Р 3 × h зуб × h підшитий = 4,97 × 0, 97 × 0,99 = 4,77 кВт;

обертаючий момент: Т 4 = Т 3 × h зуб × u тихий = 246,3 × 0,97 × 3 = 716,7 Н × м;

Всі отримані дані зводимо в таблицю.

Таблиця 1.

Номер валу

Частота обертання, об / хв

Кутова частота обертання, рад / с

Потужність, Вт

Момент, Н × м

I

720

75,36

5500

72,98

II

720

75,36

5336

71,52

III

202,8

21,2

4970

246,3

IV

67,6

7,7

4770

716,7

2. Попередній розрахунок валів

Крутний момент в поперечних перерізах валів

Ведучого T II = 71,52 × 10 3 H × мм

Проміжного T III = 246,3 × 10 3 H × мм

Веденого T IV = 716,7 × 10 3 H × мм

Діаметр вихідного кінця вала при [t] k = 25 H / мм 2

діаметр шийок під підшипники приймаємо d n 2 = 25 мм; під провідною шестернею d k 2 = 32 мм

У проміжного валу розрахунком на кручення визначаємо діаметр небезпечногоперетину (під шестернею) за зниженими допускаються напруженням.

[T k] = 15 H / мм 2

приймаємо діаметр під шестернею d к3 = 45 мм, знайдемо діаметр під колесом:

приймаємо діаметр під підшипники d n 3 = 35 мм.

Ведений вал.

Розраховуємо при [t] k = 25 H / мм 2 діаметр вихідного кінця вала

Приймаємо діаметр підшипниками d n 4 = 55 мм, під колесом d k 4 = 60 мм, d l 4 = 60мм.

3. Уточнений розрахунок валу

Уточнений розрахунок проведемо для проміжного вала. Складемо розрахункову схему. Всі розміри візьмемо з компановки: а = 50мм; b = 35мм.

Р радС = 1,208 × 10 3 Н

Р ОСС = 894Н

Р окрС = 3212,7 Н

Р Радвіла, Д = 505,8 Н

Р ОСО, Д = 382,1 Н

Р окрВ, Д = 1,336 × 10 3 Н

Збудований за епюру крутних моментів:

Визначимо реакції в опорах:

У площині YOZ:

å M 3 = 0;

å M 3 =- P Радвіла × а +

+ Р радС (а + b) -

-P Радд (2b + a) + Y3

(A + b + b + a) = 0

Істинне значення сили Y 4 направлено в протилежну сторону, від обраного на схемі.

å М 4 = 0;

å М 4 =- Р Радд × а + Р радС × (а + b)-Р Радвіла × (а + b + b) + Y 3 × (a + b + b + a) = 0;

Істинне значення сили Y 3 направлено в протилежну сторону від раніше обраного напрямку.

Перевірка:

å F y = 0;

Будуємо епюру згинальних моментів у площині YOZ.

У площині XOZ:

Перевірка:

2942.3 +1.336 ∙ 3 жовтня +3212.7 +1.336 ∙ 10 березня -2942.3 = 0;

M Y3 = 0; M Y4 = 0; M YB =- X 3 ∙ a =- 147.1 (H ∙ м)

M YC =- X 3 ∙ (a + b)-P окр b ∙ b =- 203.3 (H ∙ м)

M Y Д =- Х 4 ∙ а =- 147,1 (H ∙ м)

M Σ І 3 = 0; M Σ І 4 = 0;

Небезпечним перерізом є перетин С:

З умови міцності:

отримаємо:

Приймаються d = 45 (мм)

5. Перевірка довговічності підшипників

5.1 Ведучий вал

Роликопідшипники радіальні з короткими циліндричними роликами, однорядні. Тип 7305, ГОСТ 333-79, середня серія d = 25, D = 62, B = 17, c = 2, D 1 = 67, Т = 18.25, вантажопідйомність = 2960, ролики D T = 9.5, z = 13;

5.2 Проміжний вал

Роликопідшипники радіальні з короткими циліндричними роликами, однорядні. Тіп7307, ГОСТ 333-79, середня серія d = 35, D = 80, B = 21, c = 2.5, D 1 = 85, Т = 22.75, вантажопідйомність = 6100, ролики D T = 11.7, z = 12;

5.3 Ведений вал

Роликопідшипники радіальні з короткими циліндричними роликами, однорядні. Тип 7311, ГОСТ 333-79, середня серія d = 55, D = 120, B = 27, c = 3, D 1 = 127, Т = 31.5, вантажопідйомність = 10200, ролики D T = 16.7, z = 13;

Сили, що діють в зачепленні: P окр = 1336 H, Р радий = 506 H і Р ос = 382 H.

Перший етап компонування дав a = 50 мм, b = 35 мм

Визначимо реакції опор:

У площині yz

Y 2 (2a + 2b) = Р окр a + Р окр (a + 2b) = Р окр (2a + 2b)

Y 2 = Р окр = 1336 H.

Y 1 (2a + 2b) = Р окр a + Р окр (a + 2b) = Р окр (2a + 2b)

Y 1 = Р окр = 1336 H.

У площині yz

X 2 (2a + 2b) = Р радий a + Р радий (a + 2b) = Р радий (2a + 2b)

X 2 = Р радий = 506 H.

X 1 (2a + 2b) = Р радий a + Р радий (a + 2b) = Р радий (2a + 2b)

X 1 = Р радий = 1336 H.

Сумарні реакції

H

H

Знаходимо осьові складові радіальних реакцій конічних підшипників по формулі:

S = 0,83 eR

S 2 = 0,83 eR 2 = 0,83 × 0, 36 × 1429 = 427 H;

S 1 = 0,83 eR 1 = 0,83 × 0, 36 × 1429 = 427 H;

тут для підшипників 7305 параметр осьового навантаження е = 0, 36, З = 33 кН.

Осьові сили підшипників. У нашому випадку S 1 = S 2; Р ос> 0; тоді F oc 1 = S 1 = 1429 H; F oc 2 = S 1 + Р ос = 1811 H.

Так як реакції, що діють на підшипники рівні, то розглянемо один з підшипників. Розглянемо лівий підшипник.

Ставлення , Тому слід враховувати осьове навантаження.

Еквівалентна навантаження за формулою:

P Е2 = (XVR 2 + YF oc 2) K б K т;

для заданих умов V = K б = K т = 1; для конічних підшипників при коефіцієнт X = 0,4 і коефіцієнт Y = 1,67 (табл.9.18 і П7 Чернавський).

Еквівалентна навантаження

P Е2 = (0,4 1429 + 1,67 1811) = 3024 H = 3,024 kH

Розрахункова довговічність

млн. об.

Розрахункова довговічність

ч

де n = 720 об / хв - частота обертання вала.

Знайдена довговічність прийнятна.

6. Вибір змащення редуктора

Для зменшення втрат потужності на тертя і зниження інтенсивності зносу поверхонь, що труться, а також для запобігання їх від заїдання, задирів, корозії і кращого відведення теплоти тертьові поверхні деталей повинні мати надійне змащення.

В даний час у машинобудуванні для змащування передач широко застосовують картерів систему. У корпус редуктора або-коробки передач заливають масло так, щоб вінці коліс були в нього занурені. При їх обертанні масло захоплюється зубцями, розбризкується, потрапляє на внутрішні стінки корпусу, звідки стікає в нижню його частину. Всередині корпусу утворюється суспензія часток масла в повітрі, яка покриває поверхню розташованих усередині корпусу деталей.

Картерів мастило застосовують при окружної швидкості зубчастих коліс і черв'яків від 0,3 до 12,5 м / с. При більш високих швидкостях масло скидається з зубів відцентровою силою і зачеплення працює при недостатній мастилі. Крім того, помітно збільшуються втрати потужності на перемішування масла і підвищується його температура.

Вибір мастильного матеріалу заснований на досвіді експлуатації машин. Принцип призначення сорти масла наступний: чим вище окружна швидкість колеса, тим менше повинна бути в'язкість масла, чим вище контактні тиску в зубах, тим більшою в'язкістю повинно володіти масло. Тому необхідну в'язкість масла визначають залежно від контактного напруги та окружної швидкості коліс. Попередньо визначають окружну швидкість, потім по швидкості і контактним напруженням знаходять необхідну кінематичну в'язкість і марку масла.

В даний час широко застосовують пластичні мастильні матеріали ЦИАТИМ-201 і ЛИТОЛ-24, які допускають температуру нагрівання до 130 ° С.

Гранично допустимі рівні занурення коліс циліндричного редуктора в масляну ванну , Найменшу глибину прийнято вважати рівною модулю зачеплення. Найбільша допустима глибина занурення залежить від окружної швидкості обертання колеса. Чим повільніше обертається колесо, тим на більшу глибину воно може бути завантажено.

У співвісних редукторах при розташуванні валів у горизонтальній площині в масло занурюють колеса швидкохідної і тихохідної ступенів. При розташуванні валів у вертикальній площині занурюють в масло шестерню і колесо, розташовані в нижній частині корпусу. Якщо глибина занурення колеса виявиться надмірною, то знижують рівень масла і встановлюють спеціальне мастильне колесо.

У конічних або конічної-циліндричних редукторах у масляну ванну повинні бути повністю занурені зуби конічного колеса або шестерні.

7. Перевірка міцності шпоночно з'єднання

Всі шпонки редуктора призматичні з округленими торцями, розміри довжини, ширини, висоти, відповідають ГОСТ23360-80. Матеріал шпонок - сталь 45 нормалізована. Всі шпонки перевіряються на зминання з умови міцності за формулою:

Допустиме напруження зминання [d см] = 200МПа

Ведучий вал: 72,98 · 10 3 Н · мм;

Вихідний кінець валу = Ø20 мм; t 1 = 3.5мм; b · h · l = 6.6.30;

Проміжний вал: 252,5 · 10 3 Н · мм;

Під колесом: Ø40 мм; t 1 = 5мм; b · h · l = 12.8.30;

Ведений вал: 690,6 · 10 3 Н · мм;

Під колесом: Ø58 мм; t 1 = 6мм; b · h · l = 16.10.50;

Вихідний кінець: Ø50 мм; t 1 = 5,5 мм; b · h · l = 14.9.70;

8. Підбір муфти

Муфта пружна втулочно-пальцева за ГОСТ 21424-75.

Відрізняється простотою конструкції і зручністю монтажу і демонтажу. Зазвичай застосовується в передачах від електродвигуна з малими моментом, що крутить. Пружними елементами тут служать гофровані гумові втулки. Через порівняно невеликої товщини втулок муфти мають малу податливість і застосовуються в основному для компенсації несоосносгі валів у невеликих межах ( 1 ... 5 мм; 0.3 ... 0,6 мм; до 1).

Матеріал напівмуфт - чавун СЧ20.

Матеріал пальців - сталь 45.

Для перевірки міцності розраховують пальці на вигин, а гуму - по напруженням зминання на поверхні стикання втулок з пальцями. При цьому вважають, що всі пальці навантажені однаково, а напруги зминання розподілені рівномірно по довжині втулки:

де z - число пальців, z = 6. Рекомендують приймати = 1,8 ... 2 МПа.

Тоді

Список використаної літератури

  1. М.М. Іванов. Деталі машин. М.: "Машинобудування", 1991.

  2. П.Ф. Дунаєв, О. П. Льоліком - Конструювання вузлів і деталей машин. М.: "Вища школа", 1985.

  3. В.І. Ануров - Довідник коструктора-машинобудівника, т.1. М.: "Машинобудування", 1980.

  4. В.І. Ануров - Довідник коструктора-машинобудівника, т.2. М.: "Машинобудування", 1980.

  5. В.І. Ануров - Довідник коструктора-машинобудівника, т.3. М.: "Машинобудування", 1980.

  6. С.А. Чернавський та ін Курсове проектування деталей машин. М.: "Машинобудування", 1987.

  7. Д.М. Решетов - Деталі машин. Атлас конструкцій. М.: "Машинобудування", 1970.

  8. М.І. Анфимов - Редуктори. Конструкції та розрахунок. М.: "Машинобудування", 1972.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
63.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Привід з циліндричним двоступінчастим редуктором з роздвоєною швидкохідної щаблем
Привід з одноступінчастим циліндричним косозубих редуктором і клиноремінною передачею
Розрахунок приводу стрічкового конвеєра з циліндричним одноступінчастим редуктором і ланцюговою передачею
Привід конвеєра ПК-19
Привід конвеєра
Індивідуальний привід
Привід елеватора
Привід до лебідки
Привід ланцюгового транспортера
© Усі права захищені
написати до нас