Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Июня 2013 в 19:42, курсовая работа
Редуктор предназначен для передачи мощности от вала двигателя к приводному валу рабочей машины, понижения угловых скоростей и, соответственно, повышения вращающегося момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаются элементы червячной передачи, валы, подшипники и т.д. В корпусе редуктора размещают так же устройства для смазывания зацепления и подшипников.
Введение 2
1 Энергетический, кинематический и силовой расчеты привода 3
1.1 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя 3
1.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней 4
1.3 Определение кинематических и силовых параметров привода 5
2 Расчет червячной передачи редуктора 6
2.1 Выбор твердости, термообработки, материала червячной передачи 6
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений 6
2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба 7
2.4 Проектный расчет закрытой червячной передачи 8
2.5 Проверочный расчет закрытой червячной передачи на контактную прочность 10
2.6 Проверочный расчет закрытой червячной передачи на выносливость по напряжениям изгиба 11
3 Проектный расчет валов редуктора 11
3.1 Выбор материала валов и допускаемых напряжений на кручение 11
3.2 Выбор муфт, определение размеров ступеней валов 12
3.3 Предварительный выбор подшипников качения 14
4 Конструирование червячных колес, вал-червяка 15
5 Эскизная компоновка редуктора 16
6 Нагрузки валов редуктора 17
6.1 Силовая схема нагружения валов редуктора 17
6.2 Определение консольных сил и сил в зацеплении закрытой передачи 18
6.3 Расчетные схемы быстроходного и тихоходного валов. Схемы нагружения подшипников 19
7 Проверочный расчет подшипников качения 22
8 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений 24
9 Проверочный расчет валов редуктора 26
10 Назначение посадок, допусков формы и расположения для основных деталей редуктора 30
11 Тепловой расчет червячного редуктора. Смазка и сборка редуктора 31
Заключение 33
Список литературы 35
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Разраб. |
Остапенко |
Лит. |
Лист |
Листов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пров. |
Вырская И.Р. |
У |
1 |
41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ГГДСК, ТЭА-21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Н.контр |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Правила проектирования и оформления конструкторской документации устанавливают четыре стадии ее разработки: техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочая документация. Курсовой проект по технической механике представляется в виде пояснительной записки, сборочного чертежа редуктора, чертежа червячного колеса и тихоходного вала. Заданием на курсовой проект предусмотрена разработка конструкции одноступенчатого червячного редуктора привода цепного конвейера. Приводное устройство включает в себя двигатель, упругую втулочно-пальцевую муфту, червячный редуктор, цепную передачу и приводной вал. Исходными данными для проектирования являются: мощность на ведомом валу привода PB = 10 кВт; число оборотов ведомого вала привода nB = 70 об/мин; угол наклона цепной передачи =60 град; срок службы привода =10 лет. Редуктор предназначен для передачи мощности от вала двигателя к приводному валу рабочей машины, понижения угловых скоростей и, соответственно, повышения вращающегося момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаются элементы червячной передачи, валы, подшипники и т.д. В корпусе редуктора размещают так же устройства для смазывания зацепления и подшипников. Основные требования, предъявляемые к создаваемому приводу: надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
1 Энергетический, кинематический и силовой расчеты привода
1.1 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
1.1.1 Определяем срок службы (ресурс) привода , ч, приняв время простоя машинного агрегата 25% ресурса, по формуле где - срок службы привода, лет; - продолжительность смены, ч; - число смен. 1.1.2 Определяем общий коэффициент полезного действия привода по формуле где = 0,93 - кпд открытой передачи[5, раздел 2, таблица 2.2]; = 0,85 - кпд закрытой передачи[5, раздел 2, таблица 2.2]; = 0,98 - кпд муфты[5,раздел 2, таблица 2.2]; = 0,99 - кпд подшипников качения[5,раздел 2, таблица 2.2]. 1.1.3 Определяем требуемую мощность двигателя , кВт, по формуле
1.1.4 Определяем номинальную 1.1.5 Выбираем тип двигателя [4, раздел 16.7, таблица 16.7.1]. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 1
1.2 Определение передаточного 1.2.1 Определяем передаточное число привода u для всех приемлемых вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности по формуле 1.2.2 Принимаем передаточное число закрытой передачи = 10,0 [5, раздел 2, таблица 2.3]. 1.2.3 Определяем передаточное число открытой передачи по формуле Таблица 2
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.3 Определение кинематических и силовых параметров привода
Таблица 3
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 Расчет червячной передачи редуктора
2.1 Выбор твердости, термообработки и материала червячной передачи
2.1.1 Выбираем материал, термообработку и твердость червяка, предельные значения размеров заготовки червяка (Dпред -диаметр), механические характеристики: сталь 40Х, Dпред = 125мм, термообработка – У+ТВЧ, 45…50 HRCэ, [5, задача 3.2, таблица 3.2].
2.1.2 Определяем скорость 2.1.3 Выбираем марку материала червячного колеса, способ отливки, механические характеристики: БрО10Ф1, способ отливки – кокиль, [5, задача 3.2, таблица 3.5].
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений
2.2.1 Определяем число циклов нагружения зубьев червячного колеса N за весь срок службы (наработку) по формуле N = 573 ∙ w2 ∙ Lh = 573 ∙ 15,28 ∙ 21900 » 19 ∙ 10 Для реверсивной нагрузки с одинаковым временем работы в обоих направлениях N = , уменьшают вдвое.
2.2.2 Определяем коэффициент KHL = | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2.3 Определяем допускаемое [s]H = KHL ∙ Cu ∙ 0,9 ∙ sв = 0,75 ∙ 0,88 ∙ 0,9 ∙ 275 = 163,4 МПа, где Сu = 0,88 - коэффициент, учитывающий износ материала [5, задача 3.2, таблица 3.6]; - предел прочности, МПа [5, задача 3.2, таблица 3.5].
2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
2.3.1 Определяем коэффициент долгове KFL =
2.3.2 Определяем допускаемое Таблица 4 - Механические
характеристики материалов
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4 Проектный расчет закрытой червячной передачи
2.4.1 Определяем главный параметр
передачи – межосевое ɑW = 61 ∙ Принимаем =195 мм. 2.4.2 Определяем число витков червяка [5, раздел 4.3] и число зубьев червячного колеса по формуле 2.4.3 Определяем модуль зацепления m, мм, по формуле Принимаем m = 8 мм. 2.4.4 Определяем коэффициент диаметра червяка q, мм, из условия жёсткости по формуле q = (0,212…0,25) ∙ Z2 = (0,212…0,25) ∙ 40 = 8,48…10 мм. Принимаем q = 10 мм.
2.4.5 Определяем коэффициент 2.4.6 Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение от заданного значения по формуле 2.4.7 Определяем фактическое межосевое расстояние ,мм, по формуле | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4.8 Определяем основные Таблица 5
2.4.9 Определяем значение 2.4.10 Определяем условный угол обхвата червяка венцом колеса , град, по формуле увеличиваем мм, тогда 2.4.11 Определяем фактическую скорость скольжения s, м/с, по формуле | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4.12 Определяем КПД червячной передачи по формуле где = 1°30'- угол трения, град [5, раздел 4.3, таблица 4.9].
2.5 Проверочный расчет закрытой червячной передачи на контактную прочность
2.5.1 Определяем окружную силу на колесе , Н, по формуле 2.5.2 Определяем окружную скорость колеса , м/с, по формуле 2.5.3 Определяем расчетные контактные напряжения зубьев колеса , МПа, по формуле где K = 1,0 - коэффициент нагрузки [5, раздел 4.3]. Недогруз
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.6 Проверочный расчет закрытой червячной передачи на выносливость по напряжениям изгиба
2.6.1 Определяем эквивалентное число зубьев и коэффициент формы зуба колеса по формуле
2.6.2 Определяем расчетные напряжения изгиба в основании зуба колеса , МПа, по формуле
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 Проектный расчет валов редуктора
3.1 Выбор материала валов и допускаемых напряжений на кручение
3.1.1 Выбираем материал быстроходного вал-червяка и тихоходного вала: сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Термообработка – улучшение, твердость 269…302 НВ, , , [таблица 4; 5, раздел 3, таблица 3.2].
3.1.2 Принимаем допускаемые 3.2 Выбор муфт, определение размеров ступеней валов
3.2.1 Определяем геометрические Таблица 6 – Размеры ступеней быстроходного вала, мм
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 7 - Размеры ступеней тихоходного вала, мм
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.2.2 Выбираем муфту упругую 3.3 Предварительный выбор подшипников качения
3.3.1 Определяем тип, серию, и
схему установки подшипников [ Таблица 8
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 Конструирование зубчатых колес
4.1 Основные параметры червячного
колеса и червяка (диаметры, ширина
зубчатого венца колеса, длина
нарезаемой части червяка,
4.2 Определяем конструкцию и Таблица 9 –Параметры червячного колеса, мм
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 Эскизная компоновка редуктора
Таблица 10
Примечание – для радиально-
для конических однорядных | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 Нагрузки валов редуктора
6.1 Силовая схема нагружения валов редуктора
Рисунок 1
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.2 Определение консольных сил и сил в зацеплении закрытой передачи
Таблица 11 – Силы в зацеплении закрытой червячной передачи [5, раздел 6.1, таблица 6.1]
Таблица 12 – Консольные силы [6]
Примечание – | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.3 Расчетные схемы быстроходного и тихоходного валов. Схемы нагружения подшипников
Рисунок 2 – Быстроходный вал
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рисунок 3 – Тихоходный вал
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.3.1 Определяем суммарные
6.3.2 Определяем суммарные Таблица 13
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 Проверочный расчет подшипников качения
7.1 Проверяем пригодность Исходные данные: 1984 Н; 1847 Н; об/мин; ч; ч [разделы 1, 2, 6]. Характеристика подшипника: [5, раздел 9, таблицы 9.1, 9.4, 9.5; К28]. 7.2 Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок , Н, по формуле 7.3 Определяем осевые нагрузки подшипников , Н, по формуле 7.4 Определяем отношение
7.5 Определяем эквивалентную 7.6 Определяем динамическую грузоподъемность , Н, подшипника по формуле
Расчетная динамическая | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
22 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Принимаем в плавающей опоре
- радиальный однорядный 7.7 Определяем долговечность , ч, подшипника по формуле Подшипники пригодны .
7.8 Проверяем пригодность Исходные данные: = 11284,5 Н; = 3226,4 Н; об/мин; ч [разделы 1, 2, 6]. Характеристика подшипника: ; [5, раздел 9, таблицы 9.1, 9.4, 9.5; К29].
7.9 Определяем осевые 7.10 Определяем осевые нагрузки подшипника и , Н, в зависимости от принятой ранее схемы нагружения подшипников [раздел 3 ПЗ]. Так как 7.11 Определяем отношения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.12 Определяем эквивалентную
7.13 Определяем динамическую 7.5 Определяем долговечность , ч, подшипника по формуле Подшипник пригоден . Таблица 14 – Основные размеры и эксплуатационные характеристики подшипника
8 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений 8.1 Проверке подлежат две шпонки тихоходного вала – под зубчатым колесом и под звездочкой цепной передачи, и одна шпонка на быстроходном валу – под полумуфтой.
8.2 Принимаем шпонки призматически быстроходный вал = 38, = 58 мм - размеры шпонки мм; тихоходный вал = 56, = 65 мм - размеры шпонки мм; = 75, = 100 мм - размеры шпонки мм. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.3 Принимаем материал шпонок - сталь 45 ГОСТ 1050-88 нормализованная, допускаемое напряжение на смятие = 120 МПа при стальной ступице. 8.4 Определяем площадь смятия , , для каждой шпонки по формуле где - высота шпонки [5, К42], мм; - глубина паза вала [5, К42], мм; - рабочая длина шпонки, мм; l – длина шпонки [5, К42], мм; - ширина шпонки [5, К42], мм. 8.5 Проверяем прочность шпонки на смятие по формуле где - напряжение смятия, МПа; Т – вращающий момент на валу, ; d – диаметр ступени вала, мм. Таблица 15
Как видно из расчетов, прочность шпоночных соединений обеспечена на быстроходном валу под полумуфтой и на тихоходном валу под червячным колесом. На тихоходном валу под звездочкой цепной передачи принимаем две шпонки. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 Проверочный расчет валов редуктора
9.1 Проанализировав эпюры [рисунки 2,3], наметим опасные сечения: быстроходный вал – m.В (два концентратора напряжений – посадка подшипника с натягом и ступенчатый переход галтелью r) и т. , (концентратор напряжения – резьба); тихоходный вал – m.D (два концентратора напряжений - посадка подшипника с натягом и ступенчатый переход галтелью r) и m. (два концентратора напряжений – посадка колеса с натягом и шпоночный паз).
9.2 Определяем нормальные где - расчетные напряжения изгиба, МПа; - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, [раздел 6]; - осевой момент сопротивления сечения вала, .
9.3 Определяем касательные где - расчетные напряжения кручения, МПа; - крутящий момент, [раздел 6]; - полярный момент сопротивления сечения вала, .
9.4 Определяем коэффициент где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений [5, раздел 11.3, таблица 11.2]; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
26 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- коэффициент влияния
- коэффициент влияния
9.5 При действии в расчетном
сечении двух источников 9.6 Определяем пределы выносливости в расчетных сечениях вала , , МПа, по формулам где и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, МПа, [раздел 3].
9.7 Определяем коэффициенты 9.8 Определяем общий коэффициент запаса прочности в расчетных сечениях по формуле 9.9 Определяем приведенный момент инерции поперечного сечения червяка по формуле 9.10 Определяем стрелу прогиба червяка по формуле | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
27 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10 Назначение посадок, допусков формы и расположения для основных деталей редуктора
Таблица 18 – Посадки для основных соединений деталей редуктора
Таблица 19 - Допуски формы и расположения поверхностей для основных
деталей редуктора
Примечание – Числовые значения допусков формы и расположения, шероховатости поверхностей соответствуют [5, раздел 13.3, таблицы 13.10 … 13.14]. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
28 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11 Смазка и сборка редуктора
11.1 Смазывание червячного зацепления производим непрерывно жидким маслом И-Т-Д-100 ГОСТ 17479.4-87 картерным способом (окунанием червяка). Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяем из расчета 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности. 11.2 Определяем уровень масла в червячном редукторе из условия Желательно, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника. Контроль уровня масла , находящегося в корпусе редуктора, осуществляем трубчатым маслоуказателем. Для замены масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Чтобы избежать повышения давления внутри корпуса и просачивания масла через уплотнения и стыки, устанавливаем пробку-отдушину в крышке смотрового люка. 11.3 Смазывание подшипников при n > 2 м/с осуществляем из картера в результате разбрызгивания масла колёсами, образования масляного тумана и растекания масла по валам. При нижнем расположении вала-червяка используем маслосборные скребки для смазывания подшипников тихоходного вала. Для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, для защиты их от попадания пыли, грязи и влаги применяем манжетные уплотнения. 11.4 Тепловой расчёт червячного редуктора производим по формуле где - температура масла в редукторе; = 20°С - температура воздуха вне корпуса редуктора; = 13 кВт - мощность на быстроходном валу редуктора; = 0,94 - кпд редуктора [таблица 7]; = 9…17 Вт/(м ∙ град) - коэффициент теплоотдачи; = 0,65 м - площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В основании корпуса для 11.5 Сборку редуктора производят в соответствии со сборочным чертежом. Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборка редуктора производится в следующем порядке: - на быстроходный вал
устанавливают маслозащитные - на тихоходный вал
закладывают шпонку под - фиксируют крышку
корпуса и основание с помощью
установочных штифтов, - устанавливают компенсаторные кольца между торцами наружных колец подшипников и фланцами крышек; производят регулировку зацепления; - на быстроходном валу
для фиксирующей опоры набором
прокладок, устанавливаемых - для плавающей опоры
закрепляют крышку с - на тихоходном валу
набором прокладок, - закладывают шпонки в пазы вала под полумуфту и открытую передачу; - вворачивают сливную пробку и маслоуказатель в корпус редуктора;
- заливают масло и закрывают
смотровой люк с пробкой- | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
30 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Заключение
На всех стадиях разработки конструкции редуктора я думал об экономичности принимаемых решений, возможной технологии изготовления и сборки, условиях эксплуатации и обслуживания, сроке службы и надежности редуктора:
- важным показателем - электродвигатель рекомендуется выбирать быстроходный, с синхронной частотой вращения не менее 1000 об/мин., т.е. сравнительно малогабаритный. Это обуславливает, во-первых, невысокую стоимость такого двигателя серийного выпуска и , во-вторых, снижение трудоемкости его сборки с редуктором;
- в проекте широко использованы
стандартные изделия ( муфты, крепежные детали, уплотнения, сливные пробки, пробки-отдушины и т.д.), а так же стандарты на различные элементы проектируемых деталей (выточки, галтели, литейные уклоны и т.д.);
- на всех стадиях унификации (типы и размеры подшипников качения, модули зубчатых колес, крепежные детали, посадочные размеры и материалы); - посадки, допуски, степени точности и классы чистоты поверхности деталей выбраны с позиции их влияния на эксплуатационные свойства редуктора и согласования с технологическими возможностями производства, использованы система отверстия и ряды предпочтительных чисел;
- экономические аспекты учтены
при выборе материала,
- при проектировании уделено
внимание осуществлению | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
31 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- для снижения коррозионно-
Для безопасной работы
- перед сборкой производить дефектов; - не применять слишком больших усилий при сборке узлов редуктора;
- грамотно произвести - все крепежные детали должны быть затянуты и зафиксированы стопорными шайбами; - не запускать редуктор в работу без смазки или без достаточного ее количества;
- не допускать превышения
- все вращающиеся части - иметь приспособления для зачаливания редуктора при транспортных и монтажных работах;
- не производить ремонт и работе; - снимать крышки, закрывающие смотровые окна при работе редуктора, во избежание разбрызгивания нагретого масла; - проверку уровня масла, замену свежим и слив отработанного масла производить только при полной остановке привода; - не рекомендуется поджимать сливные пробки во избежание срыва резьбы; - при монтажных работах необходимо отключить электрические источники питания от сети, проверить заземление и снять внешние нагрузки на валы.
Соблюдение этих требований
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
32 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Список литературы
1. Аркуша, А.И. Техническая механика: Теоретическая механика и сопротивление материалов: учебник
для машиностроительных А.И. Аркуша. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 1998. 2. Куклин, Н.Г. Детали
машин: учебник для техникумов / Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина. – 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 1987. 3. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. 4. Курмаз Л.В. Детали машин. Проектирование: учеб. пособие для вузов / Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда. – 2-е изд., испр. и доп. - Мн.: УП «Технопринт», 2002. 5. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие для ССУЗов / - 2-е изд., перераб. и доп. – Калининград: Янтарный Сказ, 2002. 6. ГОСТ 16162. Редукторы зубчатые. Общие технические условия. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КП.ТМ 59.01.00.00 ПЗ |
Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |