Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Конструирование Машиностроения.





Содержание

Техническое задание..................................................................................... 4

Введение......................................................................................................... 5

1 Кинематический и силовой расчеты привода........................................... 6

1.1 Выбор электродвигателя........................................................................ 6

1.1.1 Расчет общего КПД привода............................................................... 6

1.1.2 Определение требуемой мощности электродвигателя....................... 6

1.1.3 Определение требуемой частоты вращения вала электродвигателя. 7

1.2 Кинематический и силовой расчеты привода........................................ 9

1.2.1 Определение общего передаточного числа и разбивка его по переда-

чам.................................................................................................................. 9

1.2.2 Определение угловых скоростей и частот вращения на каждом валу

привода.......................................................................................................... 9

1.2.3 Определение мощности и вращающего момента на каждом валу привода 10

1.2.4 Определение вращательных моментов на каждом валу привода.... 11

2 Расчет передач.......................................................................................... 12

2.1 Расчет передач с зацеплением............................................................... 12

2.1.1 Выбор материала (термообработка)................................................. 12

2.1.2 Расчет передач на ЭВМ..................................................................... 12

2.1.3 Схема сил, действующих в зацеплении передачи............................. 15

2.2 Расчет ременной передачи.................................................................... 15

3 Проектировочный расчет валов.............................................................. 19

3.1 Проектировочный расчет быстроходного вала.................................. 19

3.2 Проектировочный расчет промежуточного вала................................ 20

3.3 Проектировочный расчет тихоходного вала....................................... 21



4 Выбор типа подшипников качения ........................................................ 22

5 Смазка подшипников и зацепления......................................................... 23

5.1 Определение долговечности подшипников.......................................... 23

6 Выбор шпонок и проверка прочности шпоночных соединений........... 24


7 Конструирование редуктора................................................................... 28

7.1 Конструктивные размеры корпуса редуктора.................................... 28

7.2 Конструирование крышек подшипников............................................. 29

8 Выбор муфты........................................................................................... 31

9 Сборка редуктора.................................................................................... 32

Заключение ................................................................................................. 33

Литература ................................................................................................. 34

 

 

 
 


 


ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по деталям машин

студенту Алимов А.Б. гр. ПМ-121

Вариант 2

 

Спроектировать привод по схеме, представленной на рисунке.

Мощность на рабочем валу . Частота вращения этого вала . Срок службы – 5 лет, режим работы К=0,3. Угол наклона к горизонту 0,2

Соединение тихоходного вала редутора с валом рабочей машины: муфта.

Соединение быстроходного вала редуктора с электродвигателем: клино-ременная передача.

 

Рисунок 1 – Кинематическая схема электромеханического привода:

1 – электродвигатель, 2 – ременная передача,

3 – редуктор цилиндрический двухступенчатый,

4 – муфта, 5 – рабочая (технологическая) машина


Введение

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности – основные задачи конструкторов-машиностроителей. Одним из направлений решения этих задач является совершенствование конструкторской подготовки студентов высших технических учебных заведений.

Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования.

Выполнение курсового проекта по «Деталям машин» завершает общетехнический цикл подготовки студентов. Это первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студенты активно используют знания из ряда пройденных дисциплин: сопротивления материалов, технологии металлов, метрологии, теории машин и механизмов и др.

Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, испытательных стендов, индивидуальные), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.

Конструирование – процесс творческий. Известно, что каждая конструкторская задача может иметь несколько решений. Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них - оптимальный для данных конкретных условий.

При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через много вариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.


1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТЫ ПРИВОДА

 

1.1 Выбор электродвигателя

 

1.1.1 Определение общего КПД привода

 

Общий КПД привода определяется по формуле

, (1.1)

где КПД ременной передачи;

КПД цилиндрической передачи;

КПД одной пары подшипников качения;

КПД муфты.

Из [6, с. 8] принимается: ; ; ; .

Тогда общий КПД привода рассчитывается по формуле (1.1)

.

 

1.1.2 Определение требуемой мощности электродвигателя

 

Мощность электродвигателя , , рассчитывается по формуле

, (1.2)

Требуемая частота вращения определяется по формулам:

, (1.3)

, (1.4)

, (1.5)

, (1.6)

, (1.7)

где минимальное передаточное число привода;

максимальное передаточное число привода;

частота вращения на валу рабочей машины, ;

минимальная частота вращения на валу двигателя, ;

максимальная частота вращения на валу двигателя, .

Из [2, с. 7] принимаем , , , для цилиндрической и ,


для ременной передачи соответственно, рассчитываем по формулам (1.3), (1.4)

 

1.1.3 Определение требуемой частоты вращения вала электродвигателя

 

Частота вращения на валу рабочей машины , , рассчитывается по формуле (1.5)

Минимальную и максимальную частоту вращения на валу двигателя , , , рассчитывают по формулам (1.6), (1.7)

,

.

 

По и из [2, с. 459] выбираем электродвигатель АИР90L8/715 с характеристикой: , `,. Схема электродвигателя представлена на рисунке 1.


Размеры электродвигателя, : ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

 
 


Рисунок 2 – Схема электродвигателя АИР90L8/715

с габаритными и установленными размерами


1.2 Кинематический и силовой расчеты привода

 

1.2.1 Определение общего передаточного числа и разбивка его по передачам

 

Передаточное число рассчитывается по формуле:

, (1.8)

где общее передаточное число привода;

передаточное число ременной передачи;

передаточное число редуктора;

Рассчитываем общее передаточное число по формуле

, (1.9)

Из [2, с. 7] принимаем , из формулы (1.8) выражаем

,

.

Передаточное число тихоходной ступени редуктора и быстроходной ступени редуктора рассчитывается по формулам:

, (1.10)

(1.11)

где передаточное число тихоходной ступени редуктора;

передаточное число быстроходной ступени редуктора;

Рассчитываем общее передаточные числа и по формулам (1.10) и (1.11)

,

 

1.2.2 Определение угловых скоростей и частот вращения на каждом валу привода

 

Частоту вращения валов , , , , , рассчитываем по формулам

 

 

, (1.12)

,

, (1.13)

,

, (1.14)

,

, (1.15)

.

Угловую скорость вращения валов , , , , , , рассчитываем по формулам

, (1.16)

,

, (1.17)

,

, (1.18)

,

, (1.19)

,

, (1.20)

.

 

1.2.3 Определение мощности и вращающего момента на каждом валу привода

Мощность , , , , , рассчитываем по формулам

, (1.21)

,

, (1.22)

,

, (1.23)

,

, (1.24)

.

1.2.4 Определение вращательных моментов на каждом валу привода

 

Вращающий момент , , , , , , рассчитываем по формулам

, (1.25)

,

, (1.26)

,

, (1.27)

,

, (1.28)

,

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.

 

Таблица 1 – Кинематические расчеты

Вал n, об/мин ω, с-1 P, кВт T, Н·м u
Двигатель 74,83 1,1 14,69   -
Быстроходный 86,7 9,07 1,067 29,4   4,12
Промежуточный 26,29 2,75 1,014 117,5   3,202
Тихоходный 26,29 2,75 0,96 368,7  
Раб.машина 26,29 2,75 0,96 368,7 -

 


2 РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧ

2.1 Расчет передач с зацеплением

 

2.1.1 Выбор материала (термообработка)

 

Так как нет особых требований к размерам то предпочтительно обозначить твердость следующим образом.

Для быстроходной ступени принимается твердость: для колеса: HB=240

для шестерни HB=250

 

Для тихоходной ступени принимается твердость: для колеса: HB=240

для шестерни HB=250

 

2.1.2 Расчет передач на ЭВМ

Таблица 2 – Исходные данные для расчета передачи быстроходной ступени

Рабочий режим передачи Постоянный  
Термообработка колес: шестерня колесо Улучшение  
Улучшение  
Расположение шестерни на валу Несимметричное  
Ресурс Час
Частота вращения ведомого вала об/мин
Момент вращения на ведомом валу 29,4 Нм
Передаточное число  
Число зацеплений: шестерня колесо  
 
Угол наклона зубьев  
Модуль 1,5 Мм
Коэффициент смещения зубьев: шестерня колеса  
 
Средняя твердость поверхности зубьев: шестерни колеса     HRC
HRC

 


Таблица 3 – Результаты расчетов передачи для быстроходной ступени

Описание Параметры Единицы
Шестерни Колеса
Межосевое расстояние 96,28 Мм
Модуль 1,5 Мм
Угол наклона линии зуба Град
Делительный диаметр 65,222 127,339 Мм
Основной диаметр 61,033 119,16 Мм
Начальный диаметр 65,222 127,339 Мм
Диаметр вершин зубьев 68,222 130,339 Мм
Диаметр впадин 61,472 123,589 Мм
Коэффициент смещения  
Высота зубьев 3,375 3,375 Мм
Ширина зубчатого венца Мм
Число зубьев  
Допускаемые напряжения изгиба   105,882   105,882   МПа
Допускаемые контактные напряжения   220,909   МПа
Твердость рабочих поверхностей       HRC
Действующие напряжения изгиба   29,045   28,633   МПа
Действующие контактные напряжения   220,84   МПа
Тангенциальная сила 461,76 Н
Радиальная сила 180,133 Н
Осевая сила 123,728 Н
Расстояние от торца колеса до точки приложения силы   31,5   Мм
Плечо силы 32,611 Мм

 

 

Таблица 4 – Исходные данные для расчета передачи тихоходной ступени

Рабочий режим передачи Постоянный  
Термообработка колес: шестерня колесо Улучшение  
Улучшение  
Расположение шестерни на валу Несимметричное  
Ресурс Час
Частота вращения ведомого вала об/мин
Момент вращения на ведомом валу 184,35 Нм

 

Таблица 4 (Продолжение) – Исходные данные для расчета передачи быстроходной ступени

Передаточное число  
Число зацеплений: шестерня колесо  
 
Угол наклона зубьев  
Модуль 1,5 Мм
Коэффициент смещения зубьев: шестерня колеса  
 
Средняя твердость поверхности зубьев: шестерни колеса     HRC
HRC

 

 
 


Таблица 5 – Результаты расчетов передачи для тихоходной ступени

Описание Параметры Единицы
Шестерни Колеса
Межосевое расстояние 101,87 Мм
Модуль 0,6 Мм
Угол наклона линии зуба Град
Делительный диаметр 68,32 135,414 Мм
Основной диаметр 63,94 126,717 Мм
Начальный диаметр 68,328 135,414 Мм
Диаметр вершин зубьев 69,528 136,614 Мм
Диаметр впадин 66,828 133,914 Мм
Коэффициент смещения  
Высота зубьев 1,35 1,35 Мм
Ширина зубчатого венца Мм
Число зубьев  

 

2.1.3 Схема сил действующих в зацеплении

 

Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления. Сила , действующая на зуб косозубого колеса, направлена по нормали к профилю зуба, т.е. по линии зацепления эквивалентного прямозубого колеса и составляет угол с касательной к эллипсу.

 

Рисунок 3 - Схема действия сил в зацеплении косозубых колес

 

На рисунке 3 указаны силы действующие в зацеплении, где

- угол касатальной к эллипсу

- угол наклона зубьев

- окружная сила

- нормальная сила

- осевая сила

- радиальная сила

 

Рисунок 4 – Косозубая цилиндрическая передача

 


2.2 Расчет ременной передачи редуктора

 

Таблица 6 – Исходные данные ременной передачи

Наименование величин Обозначение величины Идентификатор Единица измерения Величина
1. Мощность на быстроходном валу P1 P кВт 1,1
2. Число оборотов быстроходного вала n1 n об/мин
3. Передаточное число передачи U U1  
4. Отношение Tmax/T (из характеристик электродвигателя) K3 K3    
5. Количество смен работы передачи в течении суток Zсм Z  

 

Таблица 7 – Результаты расчета ременной передачи №1

Наименование величин Обозначение величины Единицы измерения Величина
Сечение клинового ремня
Диаметр ведущего шкива D1 мм
Диаметр ведомого шкива D2 мм
Действительное передаточное Отношение U1 2, 03
Межосевое расстояние передачи A мм 233,6
Длина ремня L1 мм
Сила, действующая на вал F4 Н 609,76
Количество ремней Z
Стоимость ремней C у.е
Размеры сечения клинового ремня (мм) B=11 D1=13 H=8 Y0=2,8

 

Выбирали ременную передачу №1, так как ее использование сочетает в себе низкую цену, подходящие напряжения и габариты.

 


3 ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

3.1 Расчет быстроходного вала

 

Диаметр быстроходного вала , , рассчитываем по формуле

, (3.1)

Полученный диаметр округляем до ближайшего большего значения в соответствии со стандартным рядом по ГОСТ 6636-69.

Из [2, с. 452] принимаем

Диаметр вала под подшипник , , рассчитываем по формуле

, (3.2)

где высота заплечника, .

Из [2, с. 452] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Диаметру буртика под подшипник , , рассчитываем по формуле

, (3.3)

где координаты фаски подшипника, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Эскиз быстроходного вала представлен на рисунке 4.

 

Рисунок 4 – Быстроходный вал


3.2 Расчет промежуточного вала

Диаметр промежуточного вала , , рассчитываем по формуле

, (3.4)

Полученный диаметр округляем до ближайшего большего значения в соответствии со стандартным рядом по ГОСТ 6636-69.

Из [2, с. 452] принимаем

Диаметра вала под подшипник , , рассчитываем по формуле

, (3.5)

где координаты фаски подшипника, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Диаметр буртика под подшипник , , рассчитываем по формуле

, (3.6)

где высота заплечника, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Диаметр вала под колесо

Диаметр буртика под колесо , , рассчитываем по формуле

, (3.7)

где размер фаски колеса, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Эскиз промежуточного вала представлен на рисунке 5.

 

Рисунок 5 – Промежуточный вал


3.3 Расчет тихоходного вала

Диаметр тихоходного вала , , рассчитываем по формуле

, (3.8)

Полученный диаметр округляем до ближайшего большего значения в соответствии со стандартным рядом по ГОСТ 6636-69.

Из [2, с. 452] принимаем

Диаметра вала под подшипник , , рассчитываем по формуле

, (3.9)

где высота заплечника, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Диаметр буртика под подшипник , , рассчитываем по формуле

, (3.10)

 

где координаты фаски подшипника, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Диаметр вала под колесо

Диаметр буртика под колесо , , рассчитываем по формуле

, (3.11)

где размер фаски колеса, .

Из [2, с. 46] принимаем

Из [6, с. 57] принимаем

Эскиз тихоходного вала представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Тихоходный вал

 

 

 
 

4 ВЫБОР ТИПА ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Схема установки подшипников качения

Из [2, с. 459] для быстроходного промежуточного и тихоходного валов цилиндрического двухступенчатого редуктора выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные легкой серии ГОСТ 8338-75.

Подшипник 205 ГОСТ 8338-75 – Быстроходного вала

Подшипник 205 ГОСТ 8338-75 – Промежуточного вала

Подшипник 208 ГОСТ 8338-75 – Тихоходного вала

Параметры подшипников приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Подшипники роликовые конические однорядные повышенной грузоподъемности

Обозначение Размеры, мм Грузоподъемность, кН
d D Dw B r Cr C0r
7,938 1,5 19,5
7,938 1,5 19,5
12,700 35,1 19,8

 

Подшипник шариковый радиальный однорядный представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Подшипник шариковый радиальный однорядный


5 ВЫБОР СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБА СМАЗКИ

 

Задача выбора

 

Назначить способ смазывания зацепления и подшипников, выбрать марку масла и установить норму погружения колес в масляную ванну.

 

Условия выбора

 

Допускаемое контактное напряжение. ;

Окружная скорость .

 

Смазывание зацепления

 

Так как окружная скорость меньше 12,5 м/с ,то выбираем картерный способ смазывания, при котором масло в корпус заливается так , чтобы венец зубчатого колеса был в него погружен. При вращении колеса масло захватывается зубьями , разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса редуктора, оттуда стекает в нижнюю его часть , масляную ванну. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе (масляный туман) , которая оседает на все детали редуктора.

Максимальный уровень погружения - 4m.

Минимальный уровень погружения - 2m.

 

Марка масла

 

Марку масла назначаем по вязкости, которую определяем [1,т11.1,с173] в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости.

По табл11.2 определяем марку масла: ткV=1,16м/с , <200МПа, , Принимаем =20 ,марка масла-Авиационное МС-20 =25

Подшипники смазываются из общей масляной ванны путем разбрызгивания.

 


6 ВЫБОР И РАСЧЕТ ШПОНОК

Шпонка под шкив

Из [2, с. 77] по диаметру вала выбираем шпонку с параметрами,

диаметр вала ;

ширина шпонки ;

высота шпонки ;

глубина паза вала ;









ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2021 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.