Проектирование двухступенчатого редуктора
Выбор электродвигателя и частоту вращения. Обоснование оптимального варианта конструкции. Кинематический анализ редуктора. Геометрический расчет зубчатых передач. Выбор материала и термообработки зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.10.2011 |
Размер файла | 761,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задание
Рассчитать и спроектировать приводную станцию транспортера по схеме 92, применить тип редуктора 22
Рис.1 схема привода 92 и редуктора 22
Сила тяги , Fk = 6900H;
Скорость , V = 0,72м/с;
Режим работы 3;
Тип производства - средняя серия
Введение
Привод грузоподъемной машины был сконструирован для передачи крутящего момента на барабан, который обеспечивает поднятие груза со скоростью 0,72м/с.
Привод грузоподъемной машины (рис. 2) состоит из электродвигателя, редуктора, барабана, троса. Электродвигатель и барабан присоединены к редуктору при помощи муфт.
Рис. 2. Схема привода барабана
1. Выбор электродвигателя
Определим мощность и частоту вращения.
Потребляемую мощность привода (мощность на выходе) определим по формуле [2]:
Рвых = Ft*V = 6900*0,72= 4,968 кВт.
Определим потребную мощность электродвигателя [2]:
Рэ.потр = Рвых/зобщ ,
где зобщ = з3подш.п. * з2зац* з2м .
Здесь зп.п = 0,99 - КПД подшипниковой пары;
ззац = 0,97- КПД зубчатой передачи;
зм = 0,98 - КПД муфты.
Получаем:
Рэ.потр = 4,968/0,9604*0,9409*0,9606 = 5,71 кВт;
где Dб = 18*dк = 18*0,1* v Ft = 18*0,1* v6900= 165мм;
Момент, приложенный к барабану:
Тбар=(Fк*Dб)/(2*1000)= 569,25 Н*м
Момент на выходе редуктора:
Твых= Тбар/зм=569,25/0,98= 580,87 Н*м
По таблице 24.9 [2], при условии Рэдв>=Рпотр выбираем электродвигатель 132S42/1440:
P=7,5кВт и засин=1440 об/мин.
Определим передаточное число привода [2]:
и = п/пб = 1440/83,38 = 17,27
2. Выбор и обоснование оптимального варианта конструкции
Для того, чтобы найти оптимальный вариант конструкции определим для всех 5 случаев объем и массу конструкции.
Рис. 3 Схема редуктора
1. Диаметр шестерни быстроходной передачи dw1б = 35,55 мм;
Диаметр колеса быстроходной передачи dw2б = 134,45 мм;
Диаметр шестерни тихоходной передачи dw1т = 48,57 мм;
Диаметр колеса тихоходной передачи dw2т = 231,43 мм.
Ширина колеса быстроходной ступени вwб = 35,9 мм;
Ширина колеса тихоходной ступени вwт = 65,4 мм;
Межосевое расстояние быстроходной ступени аwб = 85 мм;
Межосевое расстояние тихоходной ступени аwт = 140 мм.
Объем редуктора определим по формуле:
V = LAB,
Где L = dw1б/2 + dw2т/2 + аwб + аwт ;
A = вwб + вwт;
B = max? dw2б, dw2т ?
Массу редуктора определим по формуле:
М = р/4*с*( dw1б2 * вwб + dw2б2 * вwб + dw1т2 * вwт + dw2т2 * *вwт),
м = М/с = dw1б * вwб + dw2б * вwб + dw1т ?* вwт + dw2т ?* вwт
Получим:
L = 35,55/2 + 231,43/2 + 85 + 140 = 358,49 мм;
В = 231,43 мм;
А = 35,9 + 65,4 = 101,3 мм;
V = 8,4*106 мм3 ;
т = 3,4*106.
2. Диаметр шестерни быстроходной передачи dw1б = 37,17 мм;
Диаметр колеса быстроходной передачи dw2б = 152,83 мм;
Диаметр шестерни тихоходной передачи dw1т = 51,70 мм;
Диаметр колеса тихоходной передачи dw2т = 218,30 мм.
Ширина колеса быстроходной ступени вwб = 32,9 мм;
Ширина колеса тихоходной ступени вwт = 65,4 мм;
Межосевое расстояние быстроходной ступени аwб = 95 мм;
Межосевое расстояние тихоходной ступени аwт = 135 мм.
Объем редуктора определим по формуле:
V = LAB,
Где L = dw1б/2 + dw2т/2 + аwб + аwт ;
A = вwб + вwт;
B = max? dw2б, dw2т ?
Массу редуктора определим по формуле:
М = р/4*с*( dw1б2 * вwб + dw2б2 * вwб + dw1т2 * вwт + dw2т2 * *вwт),
м = М/с = dw1б * вwб + dw2б * вwб + dw1т ?* вwт + dw2т ?* вwт
Получим:
L = 37,17/2 + 218,3/2 + 95 + 135 = 357,74 мм;
В = 218,3 мм;
А = 32,9 + 65,4 = 91,6 мм;
V = 7,1*106 мм3 ;
т = 3,2*106.
3. Диаметр шестерни быстроходной передачи dw1б = 35,05 мм;
Диаметр колеса быстроходной передачи dw2б = 164,95 мм;
Диаметр шестерни тихоходной передачи dw1т = 60,32 мм;
Диаметр колеса тихоходной передачи dw2т = 209,68 мм.
Ширина колеса быстроходной ступени вwб = 36,4 мм;
Ширина колеса тихоходной ступени вwт = 54,5 мм;
Межосевое расстояние быстроходной ступени аwб = 100 мм;
Межосевое расстояние тихоходной ступени аwт = 135 мм.
Объем редуктора определим по формуле:
V = LAB,
Где L = dw1б/2 + dw2т/2 + аwб + аwт ;
A = вwб + вwт;
B = max? dw2б, dw2т ?
Массу редуктора определим по формуле:
М = р/4*с*( dw1б2 * вwб + dw2б2 * вwб + dw1т2 * вwт + dw2т2 * *вwт),
м = М/с = dw1б * вwб + dw2б * вwб + dw1т ?* вwт + dw2т ?* вwт
Получим:
L = 35,05/2 + 209,68/2 + 100 + 135 = 357,59 мм;
В = 209,68 мм;
А = 36,4+54,5 = 90,9 мм;
V = 6,8*106 мм3 ;
т = 2,8*106.
4. Диаметр шестерни быстроходной передачи dw1б = 32,94 мм;
Диаметр колеса быстроходной передачи dw2б = 177,06 мм;
Диаметр шестерни тихоходной передачи dw1т = 62,86 мм;
Диаметр колеса тихоходной передачи dw2т = 197,14 мм.
Ширина колеса быстроходной ступени вwб = 40,8 мм;
Ширина колеса тихоходной ступени вwт = 58,3 мм;
Межосевое расстояние быстроходной ступени аwб = 105 мм;
Межосевое расстояние тихоходной ступени аwт = 130 мм.
Объем редуктора определим по формуле:
V = LAB,
Где L = dw1б/2 + dw2т/2 + аwб + аwт ;
A = вwб + вwт;
B = max? dw2б, dw2т ?
Массу редуктора определим по формуле:
М = р/4*с*( dw1б2 * вwб + dw2б2 * вwб + dw1т2 * вwт + dw2т2 * *вwт),
м = М/с = dw1б * вwб + dw2б * вwб + dw1т ?* вwт + dw2т ?* вwт
Получим:
L = 32,9/2 + 217,14/2 + 110 + 140 = 350,04 мм;
В = 217,14 мм;
А = 40,8+58,3 = 99,1 мм;
V = 7,5*106 мм3 ;
т = 3,0*106.
5. Диаметр шестерни быстроходной передачи dw1б = 30.8 мм;
Диаметр колеса быстроходной передачи dw2б = 199,2 мм;
Диаметр шестерни тихоходной передачи dw1т = 68,57 мм;
Диаметр колеса тихоходной передачи dw2т = 191,43 мм.
Ширина колеса быстроходной ступени вwб = 46,4 мм;
Ширина колеса тихоходной ступени вwт = 56,7 мм;
Межосевое расстояние быстроходной ступени аwб = 115 мм;
Межосевое расстояние тихоходной ступени аwт = 130 мм.
Объем редуктора определим по формуле:
V = LAB,
Где L = dw1б/2 + dw2т/2 + аwб + аwт ;
A = вwб + вwт;
B = max? dw2б, dw2т ?
Массу редуктора определим по формуле:
М = р/4*с*( dw1б2 * вwб + dw2б2 * вwб + dw1т2 * вwт + dw2т2 * *вwт),
м = М/с = dw1б * вwб + dw2б * вwб + dw1т ?* вwт + dw2т ?* вwт
Получим:
L = 30,8/2 + 191,43/2 + 115 + 130 = 356,115 мм;
В = 191,43 мм;
А = 46,4 + 56,7 = 103,1 мм;
V = 7,0*106 мм3 ;
т = 3,3*106.
6. Диаметр шестерни быстроходной передачи dw1б = 30,93 мм;
Диаметр колеса быстроходной передачи dw2б = 199,07 мм;
Диаметр шестерни тихоходной передачи dw1т = 77,14 мм;
Диаметр колеса тихоходной передачи dw2т = 182,86 мм.
Ширина колеса быстроходной ступени вwб = 47,1 мм;
Ширина колеса тихоходной ступени вwт = 52,1 мм;
Межосевое расстояние быстроходной ступени аwб = 115 мм;
Межосевое расстояние тихоходной ступени аwт = 130 мм.
Объем редуктора определим по формуле:
V = LAB,
Где L = dw1б/2 + dw2т/2 + аwб + аwт ;
A = вwб + вwт;
B = max? dw2б, dw2т ?
Массу редуктора определим по формуле:
М = р/4*с*( dw1б2 * вwб + dw2б2 * вwб + dw1т2 * вwт + dw2т2 * *вwт),
м = М/с = dw1б * вwб + dw2б * вwб + dw1т ?* вwт + dw2т ?* вwт
Получим:
L = 30,93/2 + 182,86/2 + 125 + 130 = 361,89 мм;
В = 182,86 мм;
А = 47,1 + 52,1 = 99,2 мм;
V = 6,6*106 мм3 ;
т = 3,4*106.
Рис. 4 График объемов и масс редуктора для шести вариантов
По графику видно, что оптимальным вариантом конструкции является третий вариант, т. к. в данном случае редуктор обладает минимальной массой и небольшим объемом.
3. Кинематический анализ редуктора
Найдем частоту вращения быстроходного вала:
пэ = п1б = 1440 об/мин;
Частота вращения промежуточного вала:
ппр = п1б/иб = 1440/4,71 = 305,73 об/мин;
Частота вращения тихоходного вала:
пт = ппр/ит = 305,73/3,48 = 87,85 об/мин;
4. Геометрический расчет зубчатых передач
диаметр окружности впадин у шестерни на тихоходной ступени
df1т = d1т - 2*(с+т) = 60,32 - 2*(0,25+2) = 54,07 мм;
диаметр окружности впадин у шестерни на быстроходной ступени
df1б = d1б - 2*(с+т) = 35,05 - 2*(0,25+2,5) = 30,05 мм;
диаметр окружности впадин у колеса на тихоходной ступени
df2т = d2т - 2*(с+т) = 209,68 - 2*(0,25+2) = 203,43 мм;
диаметр окружности впадин у колеса на быстроходной ступени
df2б = d2б - 2*(с+т) = 164,95 - 2*(0,25+2,5) = 159,95 мм;
диаметр окружности вершин у шестерни на тихоходной ступени:
dа1т = d1т +2*т = 60,32 + 2*2 = 64,32 мм;
диаметр окружности вершин у шестерни на быстроходной ступени:
dа1б = d1б +2*т = 35,05 + 2*2,5 = 39,05 мм;
диаметр окружности вершин у колеса на тихоходной ступени:
dа2т = d2т +2*т = 209,68 + 2*2,5 = 214,68 мм.
диаметр окружности вершин у колеса на быстроходной ступени:
dа2б = d2б +2*т = 164,95 + 2*2 = 164,95 мм.
5. Выбор материала и термообработки зубчатых передач
Практикой эксплуатации и специальными исследованиями установлено, что нагрузка, допускаемая при контактной прочности зубьев, определяется в основном твердостью материала. Высокую твердость в сочетании с другими характеристиками, а следовательно, малые габариты и массу передачи можно получить при изготовлении зубчатых передач из сталей, подвергнутых термообработке.
Для шестерни тихоходной ступени выберем марку стали 45Х с твердостью 230….280 НВ и термообработку - улучшение. Для колеса выберем марку стали 45Х с твердостью 163…269 НВ и термообработку - улучшение.
Для тихоходной ступени назначим твердость для шестерни 265 НВ и для колеса 230 НВ [3].
Для шестерни быстроходной ступени выберем марку стали 45 с твердостью 230….280 НВ и термообработку - улучшение. Для колеса выберем марку стали 45Х с твердостью 163…269 НВ и термообработку - улучшение.
Для быстроходной ступени назначим твердость для шестерни 265 НВ и для колеса 230 НВ [3].
6. Определение допускаемых напряжений
электродвигатель редуктор зубчатая передача
Рассчитаем пределы выносливости для шестерни и колеса [3]:
уНlim1 = 2*HB + 70 = 2*265 + 70 = 600 МПа;
уНlim2 = 2*HB + 70 = 2*230 + 70 = 530 МПа;
Коэффициенты долговечности определим по формуле [3]:
zN = 6vNHG/NHE ,
где NHG - базовое число циклов нагружения;
NHE - циклическая долговечность;
По графику определим [3]:
NHG1 = 20*106
NHG2 = 12*106
Циклическую долговечность определим по формуле [3]:
NHE = мН* Nк = мН*60*с*п*LH ,
Где с - число зацеплений зуба за один оборот колеса;
п - частота вращения;
LH - длительность работы (ресурс);
мН - коэффициент эквивалентности. Для заданного режима работы 3 определяем, что мН = 0,125
Получим:
NHE1 = 0,125*60*1*305,73*1500 = 3,4*106 ;
NHE2 = 0,125*60*1*87,85*1500 = 0,99*106 ;
Рассчитаем коэффициент долговечности:
zN1 = 6vNHG1/NHE1 = 6v 20*106 /2,83*106 = 1,25;
zN2 = 6vNHG2/NHE2 = 6v12*106 /0,99*106 = 1,37;
Значение коэффициента надежности примем равным SH = 1,1
Допускаемые контактные напряжения на колесе и на шестерне:
[уН]1 = 600*1,25/1,1 = 681,82 МПа;
[уН]2 = 530*1,37/1,1 = 660,09 МПа;
Допускаемое контактное напряжение:
[уН] = (681,82 + 660,09)/2 = 670,96 МПа.
Допускаемые изгибные напряжения
Допускаемое изгибное напряжение определим по формуле [3]:
[уF] = уFlim*KFC*KFL/SF,
где уFlim - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба, МПа;
KFC - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (при односторонней нагрузке KFC=1;
KFL - коэффициент долговечности;
SF - коэффициент безопасности;
Рассчитаем пределы выносливости для шестерни и колеса [3]:
уFlim1 = 1,8*НВ = 1,8*265 = 477 МПа;
уFlim2 = 1,8*НВ = 1,8*230 = 414 МПа;
Принимаем значение коэффициентов безопасности для шестерни и колеса SF = 1,75 [3];
Коэффициент долговечности определим по формуле [3]:
KFL = 6vNFG/NFE ,
где NFG = 4*106 - базовое число циклов;
NFE - эквивалентное число циклов;
Эквивалентное число циклов определим по формуле:
NFE1 = мFE*Nк1 = мFE*60*с*п*LH = 0,038*60*1*305,73*1500 = 1,05*106 ;
NFE2 = мFE*Nк2 = мFE*60*с*п*LH = 0,038*60*1*87,85*1500 = 0,30*106 ;
где мFE - коэффициент эквивалентности;
Nк - расчетное значение циклов;
Получим:
KFL1 = 6v4*106 /1,05*106 = 1,18
KFL2 = 6v 4*106 /0,30*106 = 1,38;
Допускаемые изгибные напряжения равны:
[уF]1 = 477*1*1,18/1,75 = 321,6 МПа;
[уF]2 = 414*1*1,38/1,75 = 326,5 МПа.
7. Определение расчетного контактного напряжения в полюсе зацепления зубчатой пары для тихоходной ступени
Коэффициент нагрузки определяем по формуле:
kH = kHв* kHV ,
где kHв = 1,06 - коэффициент концентрации нагрузки
kHV = 1,02 - динамический коэффициент
Тогда:
kH = 1,06*1,02 = 1.08;
еб = [1.88-3,2*(1/z1 +1/z2)]*cosв=[1,88 - 3,2(1/21 + 1/73)]*cos29,498= =1,46
где еб - коэффициент торцового перекрытия;
Получаем расчетное контактное напряжение равно:
86,06*10 3*1,08*2,1*10 5 (3,48+ 1)
Следовательно, условие прочности по контактным напряжениям выполняется, т.к. :
уН = 548,29 МПа < [уН] = 670,96 МПа.
8. Определение расчетного изгибного напряжения
Расчет прочности зубьев по изгибным напряжениям произведем по формуле [3]:
уF = УFs*Ft*kF/вw*т ,
где УFs - коэффициент формы зуба;
Ft - окружная сила, Н;
kF - коэффициент нагрузки по изгибным напряжениям;
Для шестерни УFs = 4,1, для колеса УFs = 3,73 [3].
Окружная сила для шестерни Ft = 2,85 кН, для колеса Ft = 2,17 кН .
Рассчитаем коэффициенты нагрузки по изгибным напряжениям для шестерни и колеса [3]:
kF = kFв* kFV ,
где kFв1 = 1,12 и kFв2 = 1,01 - коэффициенты концентрации нагрузки для шестерни и колеса (при швd1 = в/d = 54,5/2*60,32= 0,45 и швd2 = в/d= 54,5/2*209,68 =0,13) [3];
kFV = 1,03 - динамический коэффициент
Тогда:
kF1 = 1,12*1,03 = 1,154;
kF2 = 1,01*1.03 = 1,04;
Получаем расчетные контактные напряжения равны:
уF1 = 1,154*2,85*10 ?*4,1/(54,5/2)*2,5 = 197,9 МПа;
уF2 = 1,04*2,85*10 ?*3,73/(54,5/2)*2,5 = 160,1 МПа;
Следовательно, условие прочности по изгибным напряжениям выполняется, т.к. :
уF1 = 181,2 МПа < [уF]1 = 321,6 МПа;
уF2 = 50,7 МПа < [уF]2 = 326,5 МПа.
8. Расчет промежуточного вала на прочность
Рассмотрим промежуточный вал, а также действующие на него нагрузки:
Рис. 5. Нагрузки, действующие на промежуточный вал
Рассмотрим плоскость УОZ:
Рис.6 Плоскость УОZ.
Определим моменты Мт и Мб, возникающие в плоскости УОZ:
Мб = Fаб * dwб/2 = 0,54*164,95/2 = 44,5 Н*м;
Мт = Fат * dwт/2 = 1,61*60,32/2 = 48,3 Н*м;
?mom1 = 0
Ffm*35 + Mm + Mб - Frб(35+40) - Mm + Frm*(35+40*2) - Rby(35*2+40*2) =0
Rby = 1,1 кH
?Fy = 0
Ray = 2*Frm - Frб - Ryb = 0,5 кН
Построим эпюры изгибающих моментов и нормальных сил в плоскости УОZ (рис. 7):
1. при 0 < z < 35:
М(z) = Raу*z
М(0) = Raу*0 = 0;
Мz=35 = Raу*35 = 0,5*35 = 17,5 Н*м;
Q1 = Raу;
Q1 = 0,5 кН;
2. при 35 < z < (35 + 40);
М(z) = Raу*z - Frт*(z -35) + Mm ,
Мz=35 = Raу*35 + Мт = 0,5*35 + 48,3 = 65,8 Н*м;
Мz=75 = Raу*75 - Frт*(z -35) + Мт = 0,5*75 -1,2*(75-35) + 48,3 = 37,8 Н*м;
Q2 = Raу - Frт = 0,5 -1,2 = -0,7 кН;
3. при 75 < z < 115
М(z) = Raу*z - Frm(z-35) + Mm + Mб + Frб(z-35-40)
М(75) = Raу*75 - Frm 40 + Mm + Mб = 53,45 H*м;
Мz=115 = Raу*115 - Frm(80) + Mm + Mб + Frб(40) = 86,3 Н*м;
Q3 = Rау + Frб - Frm
Q3 = -0,1 кН;
4. при 0 < z < 35
М(z) = -Rву*z;
Мz=0 = 0 Н*м;
Мz=35 = Rву*35 = 1,1*35 = 38,5 Н*м;
Q4 = -Rву = -1,1 кН;
Рассмотрим плоскость ZOX:
Рис. 7 Плоскость ZOX
Построим эпюры изгибающих моментов и нормальных сил в плоскости ZОХ (рис. 7):
Raх + Ftт - Ftб + Ftт + Rвх = 0;
(1): Ftт *35 - Ftб *75 + Ftт *115+ Rвх*150 = 0
Rвх = -1.77 Н*м;
1. при 0 < z < 35;
М(z) = Raх*z ,
М(0) = Raх*0 = 0;
Мz=35 = Raх*35 = -1,77*35 = -61,95 Н*м;
Q1 = Raх; Q1 = -1,77 Н;
2 при 35 < z < (35 + 40);
М(z) = Raх*z + Ftт *(z -35)
Мz=35 = Raх*35 = -1,77*35 = -61,95 Н*м;
Мz=75 = Raх*75 + Ftт *(z -35) = -1,77*75 +2,85*(75-35) = -18,75 Н*м;
Q2 = Raх + Ftт = -1,77 +2,85 = 1,08 Н;
3. при 75 < z < 115
М(z) = Rах*z + Ftm(z-35) - Ftб(z-35-40)
Мz=75 = Ftm(75-35) - Ftб(75-35-40) + Rах*75 = -18,75 Н*м;
Мz=115 = Rах*115 + Ftm(115-35) - Ftб(115-35-40) = -61,78 Н*м;
Q3 = Rах + Ftm - Ftб
Q3 = -1,09 Н;
4 при 0 < z < 35;
М(z) = -Rвх*z
Мz=0 = 0 Н*м;
Мz=35 = -Rвх*35 = -61,78 Н*м;
Q4 = -Rвх = -1,77 Н;
Найдем суммарный изгибающий момент:
М ? = vМу + Мz ;
а = 35; в = 43;
М(0) ? = 0;
Ма=35 ?= vМz + Му = v17,5 2 + (-61,95) 2 = 64,37 Н*м;
Ма=35 ? = vМz + Му = v65,8 2 + (-61,95) 2 = 90,37 Н*м;
Ма=75 ? = vМz + Му = v37,8 2 + (-18,75) 2 = 42,19 Н*м;
Ма=75 ? = vМz + Му = v53,5 2 + (-18,75) 2 = 56,69 Н*м;
Ма=115 ? = vМz + Му = v86,3 2 + (-61,78) 2 = 105,56 Н*м;
Ма=115 ? = vМz + Му = v38,5 2 + (-61,78) 2 = 71,95 Н*м;
Максимальный изгибающий момент М ? = 105,56 Н*м,
Определим крутящий момент Т:
Т1 = Fтt * dm/2 = 2,85*60,32/2 = 85,96 Н*м;
Т2 = Fбt * dб/2 = 2,17*164,95/2 = 178,97 Н*м;
Рис. 8 Эпюры моментов и нормальных сил
Ra = v Raх 2 + Rау 2 = v0,5 2 + (-1,77) 2= 1,84 Н
Rв = v Rвх 2 + Rву 2 = v1,1 2 + (-1,77) 2= 2,08 Н
Выбираем подшипник шариковый радиальный однорядный d = 35 мм:
Fa/С0 = 1,6*10 3/13,7*10 3= 0 ,117
е = 0,30;
Fa/( V*Fr) = 1,6*10 3/1*1,19*10 3= 1,33 > 0,30
Определим радиальную нагрузку, действующую на подшипник [3]:
Р =( Х*V*Fr+ Y Fa)*kу*kт,
Где Х=0,56- коэффициент радиальной нагрузки;
У=1,45 - коэффициент осевой нагрузки;
Kу=1,3…1,5 - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки: умеренные толчки;
Kт=1 - температурный коэффициент.
Получим:
Р = (0,56*1*1,19 + 1,45*1,6) = 4,33 кН;
Определим долговечность работы по формуле [3]:
L = а1* а2*(С/р) *10 6/60*п ,
где С = 25,5 кН - паспортная динамическая грузоподъемность;
Р = 4,33 кН - эквивалентная нагрузка;
р = 3 - для шариковых подшипников;
а1 = 1 - коэффициент надежности;
а2 = 0,7 - обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации;
получим:
L = 1*0,7*(25,5/4,33)3 *106/60*305,73 = 7794,1 ч;
Необходимо соблюдение условия:
L > Lhe = Lh*м = 7794,1*0,25 = 1948,5ч;
1948,5 ч > 1500 ч.
Выбираем “Подшипник 207 по ГОСТ 8338-75”.
Примем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу (уа = утах , уМ = 0), а касательные напряжения - по пульсирующему циклу ( фа = фМ = 0,5*ф). Материал вала - сталь 45 (уТ = 580 МПа, ув = 850 МПа, у-1 = (0,4…0,5) ув = (0,4…0,5)*850 =(340…425)= 400 МПа, ф-1 = (0,2…0,3) ув = (0,2…0,3)*850 = (170…255) = 200 МПа).
Опасным сечением является сечение, где находится максимальный момент на валу - М ? = 105,56 Н*м.
фа = фМ = 0,5*ф = 0,5*Т/0,2*d3= 0,5*86,06/0,2*0,063 = 0,99 МПа;
уа = М/0,1*d3 = 105,56/0,1*0,063 = 4,9 МПа;
9. Подбор системы смазки
В данном редукторе используется картерная система смазывания, т.е. корпус является резервуаром для масла. Масло заливается через верхний люк. Для слива масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой.
При работе передач продукты изнашивания постепенно загрязняют масло. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Браковочными признаками служат повышенное содержание воды и наличие механических примесей. Поэтому масло, залитое в корпус, периодически меняют.
В зависимости от контактного напряжения до 600 МПа и окружной скорости колес до 2 м/с определяем требуемую вязкость масла
34*10 м ?/с. По вязкости определяем марку масла - масло индустриальное И-Г-А. Потребное количество масла V = 12 л.
10. Краткое описание сборки редуктора
Данная конструкция редуктора позволяет осуществлять независимую сборку редуктора. В первую очередь на валы устанавливаются зубчатые колеса, затем упорные втулки, подшипники, регулировочные кольца, обеспечивающие регулировку осевых зазоров, маслоотражательные шайбы. Затем устанавливаются манжеты и крышки подшипников с отверстиями для концов валов. Далее в корпус устанавливаются валы, а также глухие крышки. На корпус устанавливают крышку, которая фиксируется штифтами, затем крышка крепится стяжными болтами. На корпус устанавливают маслоуказатели и сливную пробку. Затем в корпус через отверстие люка заливают масло. После этого на крышке корпуса устанавливается крышка люка.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор электродвигателя, обоснование оптимального варианта конструкции редуктора. Статическое исследование и кинематический анализ редуктора. Геометрический расчет зубчатых передач, выбор материала и термообработки, определение допускаемых напряжений.
курсовая работа [396,6 K], добавлен 03.04.2010Кинематический расчет привода: выбор электродвигателя, определение частот вращения. Расчет закрытых передач, выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений. Расчет валов и подшипников, корпуса редуктора. Смазка и сборка редуктора.
курсовая работа [460,3 K], добавлен 10.10.2012Энергетический и кинематический расчет привода, выбор материала, определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Расчет и выбор тихоходной и быстроходной зубчатых передач, валов, подшипников качения, шпоночных соединений, муфт; смазка редуктора.
курсовая работа [173,4 K], добавлен 08.09.2010Определение мощности передачи и выбор электродвигателя. Определение передаточных отношений редуктора. Расчет зубчатых передач, угловых скоростей валов. Выбор материалов зубчатых колес и вида термообработки. Крутящие моменты. Подбор соединительных муфт.
курсовая работа [255,2 K], добавлен 23.10.2011Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Определение параметров приводного вала. Расчет цилиндрических зубчатых передач на прочность. Выбор материала и вида термообработки зубчатых колес. Расчет валов; выбор подшипников, шпонок, муфты.
курсовая работа [177,3 K], добавлен 13.02.2016Расчет мощностей, передаточного отношения и крутящих моментов. Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений. Геометрический расчет зубчатых передач с внешним зацеплением. Расчет валов на выносливость. Проверка прочности шпонок.
курсовая работа [375,4 K], добавлен 16.12.2013Выбор электродвигателя и определение его требуемой мощности; кинематический и силовой расчет привода по валам. Расчет тихоходной ступени, выбор материала и допускаемых напряжений. Эскизная компоновка редуктора. Смазка зубчатых зацеплений и подшипников.
курсовая работа [859,3 K], добавлен 06.05.2012Основные критерии качества механизма и машин. Системы управления авиационной техникой. Выбор материала зубчатых передач и определение допустимых напряжений. Расчет цилиндрических зубчатых передач редуктора. Основные размеры колеса. Силы в зацеплении.
курсовая работа [875,8 K], добавлен 09.06.2011Кинематический расчет привода, выбор и обоснование электродвигателя. Определение допускаемых напряжений. Выбор материалов зубчатых колес. Вычисление параметров зубчатой и клиноременной передачи, валов, а также размеров деталей передач, корпуса редуктора.
курсовая работа [264,7 K], добавлен 22.01.2015Обзор процесса компоновки двухступенчатого цилиндрического редуктора. Выбор электродвигателя. Расчет частоты вращения и моментов на валах, зубчатых передач и шпоночных соединений. Сборка и смазка редуктора. Регулировка радиально-упорных подшипников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.11.2017