рефераты
Главная

Рефераты по рекламе

Рефераты по физике

Рефераты по философии

Рефераты по финансам

Рефераты по химии

Рефераты по хозяйственному праву

Рефераты по цифровым устройствам

Рефераты по экологическому праву

Рефераты по экономико-математическому моделированию

Рефераты по экономической географии

Рефераты по экономической теории

Рефераты по этике

Рефераты по юриспруденции

Рефераты по языковедению

Рефераты по юридическим наукам

Рефераты по истории

Рефераты по компьютерным наукам

Рефераты по медицинским наукам

Рефераты по финансовым наукам

Рефераты по управленческим наукам

Психология и педагогика

Промышленность производство

Биология и химия

Языкознание филология

Издательское дело и полиграфия

Рефераты по краеведению и этнографии

Рефераты по религии и мифологии

Рефераты по медицине

Рефераты по сексологии

Рефераты по информатике программированию

Краткое содержание произведений

Курсовая работа: Расчет и проектирование червячного редуктора

Курсовая работа: Расчет и проектирование червячного редуктора

Курсовой проект по дисциплине «Детали машин»

Работу выполнил: студент 4 курса МТФ ФТО (ОЗО) Иванов И.И.

Шуйский государственный педагогический университет

г. Шуя 2006 год

Введение.

Расчет и проектирование червячного редуктора

Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача состоит из червяка  1 и сопряженного с ним червячного  колеса  2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам с зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых.

Обычно ведущее звено червячной передачи — червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо.

Достоинства червячных передач: компактность конструкции и возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче (до U = 300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения.

Недостатки червячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от η = 0,5 до 0,95); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до 60 кВт).

Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, подъемно-транспортном оборудовании, транспортных машинах, а также в приборостроении.

Расчет и проектирование червячного редуктораРазработать рабочие чертежи деталей редуктора - основания корпуса, червяка и червячного колеса.

1 – электродвигатель, 2 – упругая муфта, 3– червячный редуктор, 4 – цепная передача, 5 – ведущий барабан конвейера.

Исходные данные: Ррм =14кВт. – мощность на валу рабочей машины.

10*Расчет и проектирование червячного редуктора/Расчет и проектирование червячного редуктора=10 => Расчет и проектирование червячного редуктора3=Расчет и проектирование червячного редуктора (1/c) –угловая скорость вращения барабана.

 

Предварительный расчет привода.

Выбор двигателя.

Дополнительно примем: нагрузка постоянная, нереверсивная, технический ресурс передачи Lh =20000 ч.

Определим общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

 η обш= η ч * ηп * η м* η ц , где

η ч = 0,83 – КПД червячной передачи (среднее значение), [№1, табл 1.1]

η п = 0,99 – КПД подшипников качения ( 2 пары), [№1, табл 1.1]

η м = 0,99 – КПД муфты, [№2, с.346 ]

η ц = 0,98 – КПД цепной передачи. [№1, табл 1.1]

η = 0,83 * 0,992 * 0,99 * 0,98 = 0,7892412066

Определим требуемую мощность двигателя:

Рдв = Ррм / η [№2 с.113]

Рдв = 14 / 0,7892412066 = 17,73855683526кВт.=17,74кВт.

Выбираем тип двигателя [№5, табл. 22.4, стр.38], с учетом Р ном ³ Рдв , Рном = 22 кВт.

Двигатель асинхронный короткозамкнутый трехфазный общепромышленного применения, закрытый, обдуваемый, степень защиты IP54, типа 5A200L8, с частотой вращения 750 об/мин,

n ном. = 735 об/ мин.    Расчет и проектирование червячного редуктора[№2 с.113]

Определение передаточного числа привода и его ступеней.

Частота вращения выходного вала редуктора: 

Расчет и проектирование червячного редуктора3=Расчет и проектирование червячного редуктора (1/c) (по условию) – частота вращения рабочего вала машины, тогда     

Расчет и проектирование червячного редуктора

Общее передаточное число привода:

U = nном1/nрм = 735/30 =24,5

Примем Uч=20, тогда Uц=24,5/20=1,225.

По рекомендации $9 [№2, c.201] принимаем число заходов червяка Z1=2

 

Определение силовых и кинематических параметров привода.

Из имеющихся данных:

Ррм =14кВт; Рдв =17,74кВт; Расчет и проектирование червячного редуктора3=Расчет и проектирование червячного редуктора (1/c); Расчет и проектирование червячного редуктора

Находим вращающий момент Т по формулам:

T=P/Расчет и проектирование червячного редуктора или Т2=Т1*U* η [№2, c.113]

Для 1-ого вала: T1= Рдв /Расчет и проектирование червячного редуктора, где Рдв – расчетная мощность двигателя, Вт.

T1=18000/76,93= 233,98(Н*м)

Для 2-ого вала: Т2=Т1*Uч* ηред, где ηред - КПД редуктора

ηред=0,83* 0,992 =0,813

Т2=233,98*20*0,813= 3804,52(Н*м)

Расчет и проектирование червячного редуктора2=Расчет и проектирование червячного редуктора1 / Uч=76.93/20= 3,8465 (1/c);

Для 3-ого вала (транспортера):

 Т3=Т2* Uч* η ц=3804,52*1,225*0,9=4194,48(Н*м)

Расчет и проектирование червячного редуктора3=Расчет и проектирование червячного редуктора2 / Uч =3,8465/1,225=3,14(1/c)-соответствует заданному.

В результате предварительных расчетов получили:

T1= 233,98(Н*м), Расчет и проектирование червячного редуктора1=76,93(1/c);

Т2=3804,52(Н*м), Расчет и проектирование червячного редуктора2=3,8465 (1/c);

Т3=4194,48(Н*м), Расчет и проектирование червячного редуктора3=3,14(1/c)

 

Расчет червячной передачи.

Число зубьев червячного колеса Z2 = U*Z1 [№4 ф.1.1, с.8]

Z2 = 2*20 =40

Марка материала червячного колеса зависит от скорости скольжения.

В первом приближении оцениваем скорость скольжения:

Us=Расчет и проектирование червячного редуктора[№2 с.211]

Us=Расчет и проектирование червячного редуктора Расчет и проектирование червячного редуктора

По рекомендации [№2 $9.7 и т.9.4] примем для червячного колеса алюминиевую бронзу БрАЖ9 – 4 (отливка в песок).

Для червяка принимаем сталь 45х, закаленную до твердости Н=45HRCэ, с последующим шлифованием рабочих поверхностей витков.

По таблице 8.6 [№3] находим допускаемое контактное напряжение

[s н ]=140МПа и вычисляем предварительное межосевое расстояние, приняв коэффициент нагрузки К=1 (нагрузка постоянная):

 а=Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.185]

а=Расчет и проектирование червячного редуктора=0,3532(м)=353,2(мм)

Определяем модуль зацепления:

m=2a/(q*Z2) [№3 с.185]

где q – коэффициент диаметра червяка

q=Z2/4 [№3 с.192]

q=40/4=10 – соответствует стандартному значению [№3 таб.8.2]

m=2*353,2/(10+40)=14,128(мм)

По ГОСТу 2144-66 [№1 с.83] ближайшее стандартное значение m=14,

тогда уточненное межосевое расстояние:

a=0,5*m*(q+Z2) [№3 с.179]

а=0,5*14*(10+40)=350(мм)

Т.к. рассчитываемый редуктор не предназначен для серийного производства и по рекомендации [№1 с.88] оставляем окончательное межосевое расстояние = 350мм.

 

Определим делительный угол подъема линии витка:

tgy=Z1/q [№3 с.177]

tgy=2/10=0,2

тогда Расчет и проектирование червячного редуктора

Т.к. делительный диаметр червяка:

d1 =m*q [№3 с.177]

d1 =14*10=140(мм)=0,14(м), то скорость скольжения в зацеплении

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.193]

Расчет и проектирование червячного редуктора - что близко к расчетному значению.

По рекомендации [№6 стр.97] назначаем для передачи 8-ю степень точности.

Проверим КПД передачи, приняв по табл.8.3 [№3 с.181] приведенный угол трения для безоловянной бронзы:

Расчет и проектирование червячного редуктора.

Тогда Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.183]

Расчет и проектирование червячного редукторачто достаточно близко к предварительно принятому значению.

Проверим прочность зубьев колеса на изгиб.

Определяем эквивалентное число зубьев колеса:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.186]

Расчет и проектирование червячного редуктора=42,5

По табл.8.4 [№3 с.186] находим коэффициент формы зуба

Расчет и проектирование червячного редуктора

По табл.8.7 [№3 с.192] находим допускаемое напряжение изгиба при нереверсивном нагружении и базе испытаний

Расчет и проектирование червячного редуктора

[Расчет и проектирование червячного редуктора]=78МПа

 

Определяем заданное число циклов нагружений [№3 с.190] колеса Расчет и проектирование червячного редуктора при частоте вращения

Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора

Вычислим коэффициент долговечности

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.190]

Расчет и проектирование червячного редуктора- условие выполняется.

Тогда допускаемое напряжение изгиба:

Расчет и проектирование червячного редуктора - [№3 с.191]

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа)

Проверим напряжение изгиба

Расчет и проектирование червячного редуктора - [№3 с185]

Расчет и проектирование червячного редуктора

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора=7,72(МПа) << Расчет и проектирование червячного редуктора=51,22(МПа) – прочность колеса обеспечена.

 

Определим другие основные размеры червяка и червячного колеса.

а) Червяк:

Расчет и проектирование червячного редуктора

Диаметр внешних витков: [№3 с.178]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Диаметр впадин: Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.178]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Длина нарезанной части червяка (при числе заходов Z1=2):

Расчет и проектирование червячного редуктора (№3 с.178)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм.)

Т.к. червяк шлифованный принимаем b1=187,6+35=222,6(мм.) [№3 с.178]

b) Червячное колесо:

Расчет и проектирование червячного редуктора

Делительный диаметр Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.178]

 Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Диаметр вершин зубьев в среднем сечении:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.178]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Диаметр впадин в среднем сечении:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.178]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Наибольший диаметр червячного колеса:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.178]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Ширина венца:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.179]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм.)

Окончательно проверим зубья колеса на контактную усталость по условию:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с185] (т.е значение Расчет и проектирование червячного редуктора должно лежать в интервале 126…147(МПа) )

 и формуле:

Расчет и проектирование червячного редуктора(№3 с.185)

Расчет и проектирование червячного редуктора(Па)=141,3(Мпа)

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора - прочность зубьев на контактную усталость обеспечена.

По рекомендации [№1 с.251] выполним червячное колесо составным. Венец и центр литые: венец – бронза, центр – чугун СЧ15-32.

Соединение венца с центром осуществляется отливкой венца в литейную форму, в которой заранее установлен чугунный центр колеса.

 

Силы, действующие в зацеплении червячной передачи.

Расчет и проектирование червячного редуктораFа – осевая сила, Ft – окружная сила, Fr – радиальная сила, Т1 – вращающий момент на червяке, Т2 – вращающий момент на червячном колесе.

Окружная сила на червяке (Ft1) , численно равная осевой силе на червячном колесе (Fa2):

Расчет и проектирование червячного редуктора(№3 с.182)

Расчет и проектирование червячного редуктора(Н)

Осевая сила на червяке(Fa1), численно равная окружной силе на червячном колесе(Ft2):

Расчет и проектирование червячного редуктора(№3 с182)

Расчет и проектирование червячного редуктора(Н)

Радиальная сила(Fr), раздвигающая червяк и червячное колесо:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 182] , где a – угол профиля витка червяка в осевом сечении: Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.178]

Расчет и проектирование червячного редуктора(Н)

 

Проверка червяка на прочность и жесткость.

Расчет и проектирование червячного редуктораПри проверочном расчете тело червяка рассматривают как цилиндрический брус круглого сечения, лежащий на двух опорах и работающий на изгиб и кручение:

Где: Fа – осевая сила, Ft – окружная сила, Fr – радиальная сила, Т1 – вращающий момент, Расчет и проектирование червячного редуктора – расстояние между опорами, по рекомендации [№3 с.187] принимаем Расчет и проектирование червячного редуктора= (0,8…1,0)d2 , тогда Расчет и проектирование червячного редуктора=560мм.

Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.187]

Расчет и проектирование червячного редуктора(Нм)

Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.187]  Расчет и проектирование червячного редуктора(Нм)

Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.187]   Расчет и проектирование червячного редуктора(Нм)

 

Из эпюр изгибающих моментов видно, что опасным будет сечение в середине пролета, и что результирующий изгибающий момент в этом сечении равен:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.186]

Расчет и проектирование червячного редуктора(Нм)

Максимальные напряжения изгиба:

Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с186] Расчет и проектирование червячного редуктора(Па) = 10,53 МПа

Максимальные напряжения кручения:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.186] Расчет и проектирование червячного редуктора(Па) =1,03(МПа)

Условие прочности:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с186], где Расчет и проектирование червячного редуктора = 45…60(МПа) – допускаемое напряжение изгиба для стального червяка [№3 с.186]

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа)

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора=45…60 (МПа) >Расчет и проектирование червячного редуктора=10,68(МПа) – условие выполняется.

Максимальный изгиб (стрела прогиба): Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.187],

где Расчет и проектирование червячного редуктора- равнодействующая окружной и радиальной силы [№3 с.187],

Расчет и проектирование червячного редуктора(Н)

 Расчет и проектирование червячного редуктора - осевой момент инерции червяка [№3 с.187]

Расчет и проектирование червячного редуктора(Н*мм)

Е – модуль продольной упругости материала червяка, для стали 45х, закаленной до твердости Н=45HRCэ  Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа) [№1 с.87].

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

Условие жесткости червяка:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№4 ф. 1.56]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора - условие выполняется.

 

Предварительный расчет валов.

а) Тихоходный вал.

По рекомендации $12.2 [№3 с.225], для компенсации напряжений изгиба и других неучтенных факторов принимаем для расчета значительно пониженные значения допустимых напряжений кручения. Т.о. диаметр вала определится из условия прочности:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№4 с.53 ф.3.22], где Т – крутящий момент на валу,

Расчет и проектирование червячного редуктора- допускаемое напряжение на кручение.

По рекомендации [№3 с.225] принимаем материал выходного вала редуктора сталь 45, тогда

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа) [№4 с.53]

Расчет и проектирование червячного редуктора

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного значения из ряда Rа40 [№3 с.226] , тогда

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм) – диаметр вала в месте посадки подшипника,

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм) - диаметр вала в месте посадки шестерни,

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм) - диаметр вала в месте посадки звездочки.

Определим длину ступицы:

Расчет и проектирование червячного редуктора[№4 с.53]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм),

 принимаем Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

По рекомендации [№4 с.53] предварительно принимаем длину выходного конца тихоходного вала

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм),

расстояние между точками приложения реакции подшипников тихоходного вала

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм).

 

Выполним упрощенный проверочный расчет(рекомендации [№3 с.229]) по формулам:

Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.228]

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.228]

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.227]

Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.228]

Из предыдущих расчетов имеем:

окружная сила – Расчет и проектирование червячного редуктора(H)

осевая сила – Расчет и проектирование червячного редуктора(H)

радиальная сила – Расчет и проектирование червячного редуктора(H)

Т2=3804,52 (Н*м)

a1=а2=120 (мм)

d2=560(мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (Н*м)

Расчет и проектирование червячного редуктора (Н*м)

Расчет и проектирование червячного редуктора (Н*м)

Приняв по табл.12.1 [№3 с.229] допускаемое напряжение Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа) Расчет и проектирование червячного редуктора

Т.к. в вместе посадки шестерни на валу будет шпоночный паз то увеличив расчетный диаметр на 10% , в результате получим dp=95(мм).

Сравнивая расчетный диаметр вала с принятым:

Расчет и проектирование червячного редукторавидим, что сопротивление усталости вала обеспечено со значительным запасом.

б) Определим размеры быстроходного вала (червяка).

Из предыдущих расчетов имеем:

расстояние между центрами приложения реакции опор подшипников Расчет и проектирование червячного редуктора

диаметр впадин Расчет и проектирование червячного редуктора

Для увеличения прочности вала примем, что червяк изготовлен как одно целое валом [№3 с.232].

Т.о. Расчет и проектирование червячного редуктора,

диаметр вала вместе посадки подшипников

Расчет и проектирование червячного редуктора

По рекомендации [№4 с.54] принимаем диаметр выходного вала червяка равным 0,8…1,2 диаметра вала электродвигателя [№5, табл. 22.4, стр.38], т.е.

Расчет и проектирование червячного редуктора

Длину выходного вала примем Расчет и проектирование червячного редуктора.

По табл. 9.2 [№2 с.203] назначаем 8 – ю степень точности.

Эскизная компоновка и предварительные размеры.

После определения размеров основных деталей выполним эскизную компоновку редуктора. Червяк и червячное колесо располагаем симметрично относительно опор и определяем соответствующие длины.

Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора.

По рекомендации [№1 с.380] :

1) принимаем диаметр вала под уплотнения для подшипников:

быстроходного - Расчет и проектирование червячного редуктора; тихоходного - Расчет и проектирование червячного редуктора;

2) зазор между колесом (и другими деталями) и корпусом:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№1 с.380] Расчет и проектирование червячного редуктора, принимаем Расчет и проектирование червячного редуктора

3) ширину подшипников предварительно принимаем равной их диаметру [№1 с.380], т.е. Расчет и проектирование червячного редуктора и Расчет и проектирование червячного редуктора.

Подбор подшипников.

Для вала червячного колеса предварительно примем роликовый конический подшипник легкой серии 7219 ГОСТ333 – 71 с размерами:

Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора [№4 табл.5.34], рабочая температура Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора

Из предыдущих расчетов имеем:

Расчет и проектирование червячного редуктора(H), Расчет и проектирование червячного редуктора(H), Расчет и проектирование червячного редуктора(H), Расчет и проектирование червячного редуктора, Расчет и проектирование червячного редуктора, Расчет и проектирование червячного редуктора.

По рекомендации $13.4 [№3 с.246] проверку подшипников только по динамической грузоподъемности, по условию Расчет и проектирование червячного редуктора, где Расчет и проектирование червячного редуктора- требуемая величина грузоподъёмности; Расчет и проектирование червячного редуктора- динамическая грузоподъемность подшипника (из таблицы).

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.246], где Р – эквивалентная динамическая нагрузка: Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.247].

Определим коэффициент Расчет и проектирование червячного редуктора[№2 т.16.5].

При коэффициенте вращения V=1 [№2 прим. к ф.16.29] получим Расчет и проектирование червячного редуктора

Из табл.16.5 [№2 с.335] находим коэффициенты радиальной и осевой нагрузок: Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора

По рекомендации к формуле 16,29 [№2 с.335]:

 коэффициент безопасности Расчет и проектирование червячного редуктора(умеренные толчки);

температурный коэффициент Расчет и проектирование червячного редуктора(до Расчет и проектирование червячного редуктора ).

Тогда Расчет и проектирование червячного редуктора(Н)

Расчет и проектирование червячного редуктора

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора - обеспечен значительный запас прочности подшипниковых узлов вала червячного колеса.

Для вала червяка предварительно примем роликовый конический подшипник легкой серии 7220 ГОСТ333 – 71 с размерами:

Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора [№4 табл.5.34], рабочая температура Расчет и проектирование червячного редуктора

Из предыдущих расчетов имеем:

Расчет и проектирование червячного редуктора(H), Расчет и проектирование червячного редуктора(H), Расчет и проектирование червячного редуктора(H), Расчет и проектирование червячного редуктора, Расчет и проектирование червячного редуктора, Расчет и проектирование червячного редуктора.

По рекомендации $13.4 [№3 с.246] проверку подшипников только по динамической грузоподъемности, по условию Расчет и проектирование червячного редуктора, где Расчет и проектирование червячного редуктора- требуемая величина грузоподъёмности; Расчет и проектирование червячного редуктора- динамическая грузоподъемность подшипника (из таблицы).

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.246], где Р – эквивалентная динамическая нагрузка: Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.247].

Определим коэффициент Расчет и проектирование червячного редуктора[№2 т.16.5].

При коэффициенте вращения V=1 [№2 прим. к ф.16.29] получим Расчет и проектирование червячного редуктора

Из табл.16.5 [№2 с.335] находим коэффициенты радиальной и осевой нагрузок: Расчет и проектирование червячного редуктора; Расчет и проектирование червячного редуктора

По рекомендации к формуле 16,29 [№2 с.335]:

 коэффициент безопасности Расчет и проектирование червячного редуктора(умеренные толчки);

температурный коэффициент Расчет и проектирование червячного редуктора(до Расчет и проектирование червячного редуктора ).

Тогда Расчет и проектирование червячного редуктора(Н)

Расчет и проектирование червячного редуктора

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора - обеспечен значительный запас прочности подшипниковых узлов вала червяка.

Подбор шпонок и проверочный расчет

шпоночного соединения.

Для выходного конца быстроходного вала d1вых =70(мм), передающего вращающий момент Т1=246,98(Н*м).

Расчет и проектирование червячного редуктораПо табл. 4.1 [№4 с.78] выбираем призматическую шпонку со скругленными концами (исполнение А):

b=20(мм) – ширина шпонки,

h=12(мм) – высота шпонки,

t1=7,5(мм) – глубина паза на валу,

t2=4,9(мм) – глубина паза на муфте.

Радиус закругления пазов 0,3<r<0,5(мм) (интерполяция)

Учитывая длину вала и предполагаемую длину ступицы муфты = 130(мм), принимаем по СТ СЭВ 189 – 75 [№4 с.78] длину шпонки Расчет и проектирование червячного редуктора(мм).

Расчетная длина шпонки Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.55]

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Принимая материал шпонки сталь 45 с пределом текучести Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.57], а допускаемый коэффициент запаса прочности [s]=2,3 (нагрузка постоянная нереверсивная) [№3 с.56],

определим допускаемое напряжение Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.57],

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа)

Проверим соединение на смятие:

Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.56],

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа).

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора[№3 с.55] – прочность шпоночного соединения обеспечена.

 

Напряжение среза Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.55], где Расчет и проектирование червячного редуктора - площадь среза шпонки:

Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа)

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора [№3 с.57] – прочность шпоночного соединения обеспечена.

Для вала под ступицу червячного колеса d2ш =100 (мм), передающего вращающий момент Т2=3804,52(Н*м), Расчет и проектирование червячного редуктора(мм).

По табл. 4.1 [№4 с.78] выбираем призматическую шпонку со скругленными концами (исполнение А):

b=28(мм); h=16(мм); t1=10(мм); t2=6,4(мм); 0,4<r<0,6(мм); Расчет и проектирование червячного редуктора(мм);

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа).

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора– условие выполняется.

Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа)

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора– прочность шпоночного соединения обеспечена.

Для выходного конца тихоходного вала d2ЗВ =90 (мм), передающего вращающий момент Т2=3804,52(Н*м).

Учитывая длину вала и предполагаемую длину ступицы ведущей звездочки = 130(мм): шпонка призматическая со скрученными концами, исполнение А:

b=25(мм); h=14(мм); t1=9(мм); t2=5,4(мм); 0,4<r<0,6(мм); Расчет и проектирование червячного редуктора(мм);

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа).

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора– условие выполняется.

Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора(МПа)

Т.к. Расчет и проектирование червячного редуктора– прочность шпоночного соединения обеспечена.

 

Конструирование корпуса. Выбор арматуры. Компоновка редуктора.

1. Для удобства сборки редуктора корпус выполняем разъемным; плоскость разъема совмещена со средней плоскостью колеса. Корпус и крышка литые из серого чугуна СЧ 15-32. При несущих корпусе и крышке корпуса толщины их стенок одинаковые. Расчетная толщина стенки

Расчет и проектирование червячного редуктора [№1 с.384]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

 Принимаем Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

2. Диаметр фундаментных болтов

Расчет и проектирование червячного редуктора[№1 с.384]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

Принимаем Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

Для уменьшения габаритов и веса редуктора крышку и корпус соединяем шпильками, ввернутыми в корпус. Диаметры шпилек:

у подшипников

Расчет и проектирование червячного редуктора[№1 с.384]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

для соединения крышки с корпусом

 Расчет и проектирование червячного редуктора[№1 с.384]

Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)

Крышки подшипников при диаметрах гнезд 180 и 170 мм прикреплены каждая шестью болтами диаметром Расчет и проектирование червячного редуктора(мм)[№4 с.167].

Для снятия крышки корпуса предусмотрен отжимной болт.

Болты, шпильки и установочные штифты располагаем так, чтобы между ними (или соответствующими отверстиями для них) и ближайшей свободной поверхностью или отверстием оставалось тело толщиной не менее

Расчет и проектирование червячного редуктора[№1 с.384] где Расчет и проектирование червячного редуктора— диаметр соответствующей детали;

 

оси этих деталей должны располагаться на расстояниях Расчет и проектирование червячного редуктора [№1 с.384] от ближайшего отверстия или поверхности. Кроме того, должна быть обеспечена возможность поворота гаечного ключа.

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

Расчет и проектирование червячного редуктора (мм)

3. В принятой схеме редуктора подшипники червячного колеса и червяка находятся в верхнем положении.

При такой конструкции редуктора подшипники смазываются консистентной смазкой через пресс-масленки, а так же масляным туманом, образующимся в процессе работы [№6 с.348].

4. При небольших габаритах редуктора для контроля уровня масла применен жезловой маслоуказатель, ввернутый в стенку корпуса.

5. Компоновку и недостающие размеры рассчитываем по рекомендациям [№1 с.261].

 

Компоновка  узла  червячного  колеса.

1.  Определяем все конструктивные размеры зубчатого венца и ступицы колеса и наносим их на чертеж по рекомендации [№1 с.261].

2. Вычерчиваем подшипники вала колеса.

3. Определяем размеры подшипниковых гнезд, крышек подшипников, уплотнений и наносим эти детали на чертеж.

4. Определяем толщину поясов, высоту бобышек для шпилек и проводим наружный контур корпуса.

Форму и размеры основания корпуса определяем конструктивно в зависимости от положения редуктора и способа его крепления к фундаменту.

Компоновка  узла  червячного  вала.

1. Размещаем  подшипники в соответствии с выбранным расстоянием между ними.

2.  Определяем  размеры гнезд под подшипники, крышек подшипников и уплотнений и все эти детали наносим на чертеж.

3. Обводим внутренний контур корпуса.

4.  Проводим наружный контур корпуса на проекции.

 

Смазка зацепления и подшипников.

1.  Зацепление смазывается  окунанием червячного колеса в масляную ванну. Глубина окунания – 1/3 радиуса колеса [№6 с.349]. При скорости скольжения  Расчет и проектирование червячного редуктора (м/сек) по табл.  11.10 [№1 с.275] рекомендуемая вязкость масла Расчет и проектирование червячного редуктора(сст) (интерполяция).

По табл. 11.11 [№1 с.275]выбираем масло автотракторное АК - 15

2. Смазка подшипников - консистентная и масляным туманом, образующимся в процессе работы [№6 с.348]. Для конических роликоподшипников при рабочей температуре < 110° С по табл. 11.11[№1 с.277] выбираем смазку ЦИАТИМ-201.

Тепловой расчет редуктора.

 Получив предварительно размеры корпуса, производим тепловой расчет редуктора. Для  увеличения  поверхности охлаждения  корпус редуктора сделан ребристым. При данной конструкции корпуса обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха и можно принять коэффициент теплопередачи Расчет и проектирование червячного редуктора [№1 с.386]. Площадь поверхности ребер Fр Расчет и проектирование червячного редуктораОбщая  площадь поверхности охлаждения  редуктора F' = F + 0,5* Fр[№1 с.387]. Площадь поверхности редуктора (без учета днища) FРасчет и проектирование червячного редуктора. Тогда F'=3,1+0,5*0,5=3,35(кв.м). При температуре окружающей среды Расчет и проектирование червячного редуктора, температура  масла:

Расчет и проектирование червячного редуктора[№1 с.386]

Расчет и проектирование червячного редуктора

Расчет и проектирование червячного редуктора- что допустимо.

Посадки основных деталей.

1. Согласно табл. 11.13 [№1 с.279] выбираем легкопрессовую посадку червячного колеса на вал Расчет и проектирование червячного редуктора

2.  При вращающихся валах и неподвижном корпусе, в соответствии с табл. 9.7 и 9.8 [№1 с.206-207], выбираем посадки подшипников: на валы — напряженную  подшипниковую  (Нп),  в  корпус — скользящую подшипниковую (Сп).

 

Список использованной литературы.

1. Г.М. Ицкович и др. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: «Машиностроение», -1970г.

2. М.Н.Иванов и др. Детали машин. – М.: Высшая школа,- 1991г. 

3. А.А.Эрдели, Н.А.Эрдели. Детали машин. – М.: Высшая школа,- 2002г.

4. А.В. Кузьмин и др. Курсовое проектирование деталей машин. – Мн.: «Вышэйшая школа»,-1982г.

5. Владимирский электромоторный завод: технический каталог -   2003г.,www.vemp.ru

6. В.Н. Кудрявцев и др. Курсовое проектирование деталей машин. – Ленинград.: «Машиностроение», - 1984г.


© 2012 Рефераты, курсовые и дипломные работы.