Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Разработка двухступенчатого раздвоенного редуктора зубчатого типа

Разработка двухступенчатого раздвоенного редуктора зубчатого типа

Назначение и область применения проектируемого редуктора. Делительный диаметр колеса и шестерни, уточнение межосевого расстояния. Выбор электродвигателя и определение силовых параметров привода. Конструирование зубчатых колес и корпуса редуктора.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 12.04.2014
Размер файла 215,4 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/

Содержание

  • Введение
  • 1. Назначение и область применения проектируемого объекта
  • 2. Техническая характеристика проектируемого объекта
  • 3. Кинематический расчет
    • 3.1 Выбор электродвигателя
    • 3.2 Определение передаточных чисел
    • 3.3 Определение силовых параметров привода
      • 3.3.1 Мощность
      • 3.3.2 Число оборотов
      • 3.3.3 Угловая скорость
      • 3.3.4 Крутящий момент
  • 4. Расчет закрытой цилиндрической передачи редуктора
    • 4.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений
    • 4.2 Определение геометрических параметров передачи
      • 4.2.1 Межосевое расстояние и модуль зацепления
      • 4.2.2 Суммарное число зубьев шестерни и колеса, число зубьев шестерни и число зубьев колеса, фактическое передаточное число
      • 4.2.3 Делительный диаметр колеса и шестерни, уточнение межосевого расстояния
      • 4.2.4 Диаметр вершин и впадин зубьев, ширина венца
    • 4.3 Определение сил в зацеплении
    • 4.4 Проверочный расчет передачи
      • 4.4.1 Расчет передачи по контактным напряжениям
      • 4.4.2 Расчет зубьев на изгиб
      • 5. Расчет Закрытой Быстроходной конической передачи
    • 5.1 Выбор материала и расчет допускаемых напряжений
    • 5.2 Определение геометрических параметров передачи
    • 5.3 Определение сил в зацеплении
    • 5.4 Проверочный расчет передачи
      • 5.4.1 Расчет передачи по контактным напряжениям
      • 5.4.2 Расчет зубьев на изгиб
  • 6. Ориентировочный расчет валов
  • 7. Конструирование зубчатых колес и корпуса редуктора
    • 7.1 Конструирование зубчатых колес
    • 7.2 Конструирование корпуса редуктора
  • 8. Подбор подшипников
  • 9. Эскизная компоновка редуктора
  • 10. Уточненный расчет вала
    • 10.1 Определение изгибающего момента
      • 10.1.1 Горизонтальная плоскость
      • 10.1.2 Вертикальная плоскость
      • 10.1.3 Крутящий момент
    • 10.2 Определение коэффициентов запаса прочности
      • 10.2.1 Результатирующий момент и момент сопротивления по диаметру
      • 10.2.2 Эквивалентная нагрузка и коэффициент запаса прочности по текучести
      • 10.2.3 Допускаемое напряжение по амплитуде и предел выносливости при симметричном цикле
      • 10.2.4 Коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, общий коэффициент запаса прочности
  • 11. Уточненный расчет подшипников
  • 12. Расчет шпоночных соединений
  • 13. Расчет цепной передачи
  • 14. Выбор смазки зубчатых колес и подшипников
  • 15. Сборка редуктора
  • Заключение
  • Список используемой литературы

Введение

«Детали машин» являются первым из расчетно-конструкторских курсов, в котором изучают основы проектирования машин и механизмов.

Любая машина (механизм) состоит из деталей.

Деталь - такая часть машины, которую изготовляют без сборочных операций. Детали могут быть простыми (гайка, шпонка и т.п.) или сложными (коленчатый вал, корпус редуктора, станина станка и т.п.). Детали (частично или полностью) объединяют в узлы.

Узел представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т.п.). Сложные узлы могут включать несколько простых узлов (подузлов); например, редуктор включает подшипники, валы с насаженными на них зубчатыми колесами и т.п.

Среди большого разнообразия деталей и узлов машин выделяются такие, которые применяют почти во всех машинах (болты, валы, муфты, механические передачи и т.п.). Эти детали (узлы) называют деталями общего назначения. Все другие детали (поршни, лопатки турбин, гребные винты и т.п.) относятся к деталям специального назначения.

Детали общего назначения применяют в машиностроении в очень больших количествах.

Поэтому любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, позволяющее уменьшить затраты материала, понизить стоимость производства, повысить долговечность, приносит большой экономический эффект.

На развитие современного курса «Детали машин» большое влияние оказывает быстрый прогресс отечественного и зарубежного машиностроения. Этот прогресс требует все более широкой стандартизации и унификации деталей общего назначения, а также их изготовления в массовых количествах на специализированных заводах. В условиях массового и специализированного производства значение курса «Детали машин» возрастает.

1. Назначение и область применения проектируемого объекта

редуктор привод конструирование зубчатый

Редуктором называется закрытая зубчатая или червячная передача, понижающая угловую скорость и увеличивающая вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочему органу машины. Установка передач в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а также защиту от попадания в нее пыли и грязи.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения. Также редукторы проектируются для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов.

В данном случае редуктор проектируется для скребкового конвейера.

2. Техническая характеристика проектируемого объекта

Редуктор двухступенчатый, цилиндрический с конической передачей. Мощность на тихоходном валу 2,8 кВт, скорость на тихоходном валу 0,86 м/с. Одна цилиндрическая передача имеет косые зубья, вторая прямозубая, коническая - прямозубая, корпус литой и третья цепная.

3. Кинематический расчет

3.1 Выбор электродвигателя

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

В типовых заданиях на курсовое проектирование деталей машин указывается кинематическая схема привода к конвейеру, смесителю, кормораздатчику и другим устройствам, эксплуатируемым в режиме, близкому к постоянному. К исходным данным относятся эксплуатационные, загрузочные и энергетические характеристики.

Первый этап проектирования - анализ кинематической схемы и выбор электродвигателя.

Искомую мощность электродвигателя определяют из выражения:

(3.1.1)

, (3.1.2) =,

Подставляем полученные выражения в формулу (3.1.1.), получаем:

Определяем рекомендуемые обороты:

(3.1.3)

Мощность электродвигателя, подбираемого для проектируемого привода, должна быть не ниже расчетной мощности. Из существующих типов двигателей выбирают преимущественно асинхронные электродвигатели трехфазного тока единой серии АОП2.

По справочной литературе выбираем электродвигатель:

АОП2-41-4, (Рэд. = 4 кВт, nэд. = 1440- мин-1).

3.2 Определение передаточных чисел

Разбиваем передаточное отношение по ступеням:

, (3.2.1)

Принимаем рекомендуемые значения передаточных чисел из таблицы. Принимаем передаточное число быстроходной передачи = 2,5, тогда

=.

Найдем передаточное число тихоходной передачи.

.

Найдем передаточное число промежуточной передачи.

3.3 Определение силовых параметров привода

3.3.1 Мощность

Определяем мощность на каждом валу привода:

(3.3.1.1)

(3.3.1.2)

(3.3.1.3)

(3.3.1.4)

3.3.2 Число оборотов

Определяем обороты на каждом валу:

(3.3.2.1)

3.3.3 Угловая скорость

Определяем угловые скорости на каждом валу:

(3.3.3.1)

3.3.4 Крутящий момент

Определяем крутящий момент на каждом валу:

(3.3.4.1)

Сводим данные кинематического расчета в таблицу №1.

Таблица 1 Данные кинематического расчета

№ п/п

Р, кВт

n, мин-1

щ, с-1

Т, Н·м

I

3,26

1440

150,7

21,6

II

3,06

576

60,3

50,7

III

2,97

180

18,84

157,6

IV

2,8

72

7,54

370

4. Расчет закрытой прямозубой цилиндрической передачи редуктора

Различают два вида зубчатых передач - закрытые и открытые.

Закрытые, заключенные в отдельный корпус (например, редукторного типа) или встроенные в машину. Проектировочный расчет их выполняют на выносливость по контактным напряжениям во избежание усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев. Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют затем проверочный расчет на выносливость зубьев по напряжениям изгиба для предотвращения усталостного разрушения зубьев; обычно напряжения изгиба в зубьях, рассчитанных по контактную прочность, оказываются ниже допускаемых. Однако при выборе слишком большого суммарного числа зубьев колес или применении термохимической обработки поверхностей зубьев до высокой твердости может возникнуть опасность излома зубьев. Для предотвращения этого размеры зубьев следует определять из расчета их на выносливость по напряжениям изгиба.

4.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений

В качестве материала для изготовления зубчатых колес тихоходной цилиндрической передачи принимаем легированную Сталь 45. Выбираем термообработку улучшение.

Твердость шестерни: НВ2 = 260; твердость колеса: НВ3 = 230.

Определяем допускаемое напряжение на контактную прочность:

(4.1.1)

(4.1.2)

шестерня:

колесо:

Определяем допускаемое напряжение на изгиб:

(4.1.3)

(4.1.4)

шестерня:

колесо:

4.2 Определение геометрических параметров передачи

4.2.1 Межосевое расстояние и модуль зацепления

Определяем межосевое расстояние передачи:

(4.2.1.1)

по ГОСТ 6636-80 принимаем aщ = 125 мм.

Определяем модуль зацепления:

(4.2.1.2)

По ГОСТ 9563-60 принимаем

4.2.2 Суммарное число зубьев шестерни и колеса, число зубьев шестерни и число зубьев колеса, фактическое передаточное число

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса, число зубьев шестерни и число зубьев колеса:

(4.2.2.1)

(4.2.2.2)

(4.2.2.3)

Определяем фактическое передаточное число:

(4.2.2.4)

(4.2.2.5)

4.2.3 Делительный диаметр колеса и шестерни, уточнение межосевого расстояния

Определяем делительный диаметр колеса и шестерни:

(4.2.3.1)

Уточняем межосевое расстояние:

(4.2.3.2)

(4.2.3.3)

4.2.4 Диаметр вершин и впадин зубьев, ширина венца

Определяем диаметр вершин зубьев:

(4.2.4.1)

Определяем диаметр впадин:

(4.2.4.2)

Определяем ширину венца:

(4.2.4.3)

(4.2.4.4)

4.3 Определение сил в зацеплении

Рисунок 1 Силы в зацеплении

Определяем окружную силу:

(4.3.1)

Определяем радиальную силу:

(4.3.2)

4.4 Проверочный расчет передачи

4.4.1 Расчет передачи по контактным напряжениям

Произведем расчет передачи по контактным напряжениям:

(4.4.1.1)

(4.4.1.2)

Недогруз составил 10%, что допустимо.

4.4.2 Расчет зубьев на изгиб

Произведем расчет зубьев на изгиб:

, (4.4.2.1)

(4.4.2.2)

Определяем скорость:

5. Расчет закрытой быстроходной конической передачи

5.1 Выбор материала и расчёт допускаемых напряжений

Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни выбирается больше твердости колеса:

.

И для шестерни, и для колеса выбираем сталь 45 с термообработкой - улучшение, ,

Контактные напряжения:

, (6.1.1)

где - допускаемое контактное напряжение для шестерни или колеса; - допускаемое контактное напряжение для шестерни или

колеса при базовом числе циклов переменных контактных напряжений; - коэффициент долговечности при контактных деформациях.

Шестерня:

, (6.1.2)

, (6.1.3)

,

.

Колесо:

, (6.1.4)

, (6.1.5)

,

.

Изгибное напряжение:

, (6.1.6)

где - допускаемое изгибное напряжение для колеса или шестерни;

- допускаемое изгибное напряжение при базовом числе циклов перемены напряжений; - коэффициент долговечности при изгибе.

Шестерня:

, (6.1.7)

. (6.1.8)

,

.

Колесо:

, (6.1.9)

(6.1.10)

,

.

5.2 Определение геометрических параметров передачи

Определение внешнего делительного диаметра колеса

(6.2.1)

где коэффициент распределения нагрузки по длине зуба;

Принимаем:

мм

Принимаем ближайшее по ГОСТ 12289 - 76 мм.

Определяем коэффициент ширины зуба:

(6.2.2)

Принимаем число зубьев шестерни

(6.2.3)

Фактическое передаточное число:

(6.2.4)

(6.2.5)

Внешний окружной модуль:

(6.2.6)

Округлять внешний модуль до стандартного значения для конических колес необязательно.

Уточняем значение внешнего делительного диаметра:

(6.2.7)

мм.

Определим внешнее конусное расстояние и ширину колеса :

(6.2.8)

Ширина колеса:

(6.2.9)

где =0,285 - коэффициент ширины колеса

мм.

Принимаем мм по ГОСТ 12289-79.

Внешний делительный диаметр шестерни:

(6.2.10)

мм

Средний делительный диаметр шестерни и колеса:

Шестерни:

мм. (6.2.11)

Колеса:

мм.

где и - углы делительных конусов; ;

внешнее конусное расстояние

Внешние диаметры вершин зубьев и колеса:

Шестерни:

(6.2.12)

мм.

Колеса:

мм.

Средний окружной модуль:

Коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру:

(6.2.13)

Внешние диаметры впадин зубьев и колеса:

Шестерня

, (6.2.14)

мм.

Колесо

,

мм.

5.3 Определение сил в зацеплении

(6.3.1)

м/с.

Определяем степень точности передачи:

При скорости V = 3,27 м/с принимаем 8 степень точности.

Окружная сила,Н:

, (6.3.2)

.

Радиальная сила,Н:

(6.3.3)

где угол зацепления

.

Осевая сила,Н:

(6.3.4)

5.4 Проверочный расчет передачи

5.4.1 Расчет передачи по контактным напряжениям

(6.4.1.1)

449<481 - допустимо

Контактная прочность зубьев обеспечивается.

5.4.2 Расчет зубьев на изгиб

(6.4.1.2)

Прочность зубьев на изгиб обеспечена

6. Ориентировочный расчет валов

Для редуктора общего назначения рекомендуется изготовлять валы одинакового диаметра по всей длине; допуски на отдельных участках вала

назначают в соответствии с требуемыми посадками насаживаемых деталей. Однако для облегчения монтажа подшипников, зубчатых колес и других деталей применяют и ступенчатую конструкцию вала.

Расчет быстроходного вала:

(7.1)

(7.2)

(7.3)

Расчет первого промежуточного вала:

(7.4)

(7.5)

Расчет тихоходного вала:

(7.8)

(7.9)

(7.10)

7. Конструирование зубчатых колес и корпуса редуктора

7.1 Конструирование зубчатых колес

Зубчатые колеса состоят из обода, несущего зубья; ступицы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей.

Зубчатые цилиндрические стальные колеса малых диаметров выполняют обычно коваными; при диаметрах до 500 мм 0 коваными или штампованными; при больших диаметрах - литыми с диском или со спицами. Штампованные заготовки по форме соответствуют готовым деталям; механическая обработка нерабочих поверхностей не требуется.

Шестерни конструируют в двух исполнениях: отдельно от вала (насадная шестерня) и за одно целое с валом (вал-шестерня).

Вал-шестерню выполняют в тех случаях, когда расстояние от впадин

зуба до шпоночного паза оказывается меньше x = 2,5 mt.

Определяем диаметр ступицы колеса:

(8.1.1)

Определяем длину ступицы колеса:

(8.1.2)

Определяем толщину диска колеса:

(8.1.3)

7.2 Конструирование корпуса редуктора

Определяем толщину стенки корпуса и крышки редуктора:

(8.2.1)

Определяем толщину верхнего фланца крышки редуктора:

(8.2.2)

Определяем толщину нижнего пояса корпуса редуктора без бобышек:

(8.2.3)

Определяем толщину ребер основания редуктора:

Конструктивно принимаем толщину ребер, равной толщине стенки редуктора.

(8.2.4)

Определяем диаметр фундаментальных болтов в основании редуктора:

(8.2.5)

Принимаем ближайшее значение стандартного болта:

Определяем диаметр болтов, устанавливаемых около подшипниковых гнезд:

(8.2.6)

Принимаем ближайшее значение стандартного болта

Определяем диаметр болтов, устанавливаемых на фланцах редуктора:

(8.2.7)

Принимаем ближайшее значение стандартного болта 18

Определяем винты:

Принимаем винты для закрепления крышек подшипников М10, а на смотровом окне М8.

8. Подбор подшипников

Радиальные однорядные шарикоподшипники воспринимают радиальные и ограниченные осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала. Подшипники допускают перекосы валов до 10'; по сравнению с подшипниками других типов имеют минимальные потери на трение; фиксируют положение вала относительно корпуса в двух осевых направлениях.

Выбор рационального способа крепления подшипников на валу и в корпусе зависит от типа подшипника, величины и направления действующих нагрузок, частоты вращения, условий монтажа и демонтажа и т.п. В тех случаях, когда на подшипник не действует осевая нагрузка и необходимо предотвратить случайное смещение подшипника, осевое крепление на валу осуществляется только соответствующей посадкой без дополнительных устройств.

В цилиндрических прямозубых передачах нет постоянных усилий, однако они могут возникнуть случайно. В связи с этим рекомендуется одну из опор в узле фиксировать.

Ориентируясь на пункт 7 «Ориентировочный расчет валов» подбираем по диаметру нужные подшипники. Данные по подшипникам сводим в таблицу №2.

Таблица 2 Данные подбора шарикоподшипников

№ подшипника

dп

D

B

C0 (кН)

C (кН)

208 (легкая серия)

40

80

18

17,8

25,1

7208 (легкая серия)

40

80

20

32,1

41,6

9. Эскизная компоновка редуктора

Чертёж выполняем масштабом 1:1. Последовательность выполнения компоновки такова. Проводим 3 вертикальные осевые линии на расстоянии aщ = 125,160 мм. Намечаем для валов подшипники. Из таблицы №2 берем размеры подшипников.

Принимаем зазоры между торцами колёс и внутренней стенкой корпуса 8 мм. Оформляем конструкции шестерен и зубчатых колёс по размерам, найденным ранее.

Вычерчиваем валы. Для фиксации зубчатых колес на валах предусматриваем буртики. Каждое зубчатое колесо с помощью распорной втулки фиксируется подшипником.

Выявляем расстояние между опорами и положения зубчатых колёс относительно опор. Определяем замером расстояния и проставляем их на чертеже: L = 0,174 м, l1 = 0,087 м, l2 = 0,046 м, l3 = 0,041 м.

10. Уточненный расчет вала

10.1 Определение изгибающего момента

Для расчета потребуются размеры, замеренные на компоновке. А именно, L = 0,174 мм, l1 = 0,087 мм, l2 = 0,046 мм, l3 = 0,041 мм. Также нужны значения сил, рассчитанных в пункте 3.4: Ft3 = 1771 Н, Ft2 = 743 H, Fr2 = 81,57 Н, Fr3= 638 Н. Fa2 = 257,85Н.

10.1.1 Вертикальная плоскость

(11.1.1.1)

(11.1.1.2)

(11.1.1.3)

Отсюда находим и :

Производим проверку:

.

Реакции в опорах найдены верно.

Для построения эпюр:

10.1.2 Горизонтальная плоскость

(11.1.2.1)

(11.1.2.2)

(11.1.2.3)

Отсюда находим и :

Н;

Н.

Производим проверку:

.

Реакции в опорах найдены верно.

Для построения эпюр:

10.1.3 Крутящий момент

Для построения эпюр крутящего момента потребуются значения: T4= 370 найденные в пункте 3.3.4. Эпюра показана на рисунке №2.

10.2 Определение коэффициентов запаса прочности

Наметив конструкцию вала, установив основные размеры его (диаметры и длины участков вала, расстояния между серединами опор и др.), выполняют уточненный проверочный расчет, заключающийся в определении коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях.

Рисунок 2 Эпюры моментов

10.2.1 Результатирующий момент и момент сопротивления по диаметру

Определяем результатирующий момент:

[Н/мм2] (11.2.1.1)

Н/мм2.

Определяем момент сопротивления по диаметру:

[мм3] (11.2.1.2)

мм3.

10.2.2 Эквивалентная нагрузка и коэффициент запаса прочности по текучести

Находим эквивалентную нагрузку:

[Н/мм2] (11.2.2.1)

Н/мм2.

Определяем коэффициент запаса прочности по текучести:

(11.2.2.2)

kП = 2,5 (коэффициент перегрузки), = 650 Н/мм2 (для Стали 45)

,

полученное значение должно выполнять условие:

10.2.3 Допускаемое напряжение по амплитуде и предел выносливости при симметричном цикле

Находим допускаемое напряжение по амплитуде:

[Н/мм2] (11.2.3.1)

Н/мм2

[мм3] (11.2.3.2)

при d = 60 мм,

мм3

[Н/мм2] (11.2.3.3)

Н/мм2.

Определяем предел выносливости при симметричном цикле:

[Н/мм2] (11.2.3.4)

при = 380 Н/мм2 (для Стали 45), = 3,71 (при d = 40 мм).

Н/мм2.

[Н/мм2] (11.2.3.5)

при = 230 Н/мм2 (для Стали 45), = 2,71 (при d = 40 мм).

Н/мм2.

10.2.4 Коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, общий коэффициент запаса прочности

Вычисляем коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

(11.2.4.1)

.

(11.2.4.2)

.

Находим общий коэффициент запаса прочности на сопротивление усталости:

(11.2.4.3)

, полученное значение должно выполнять условие: .

11. Уточненный расчет подшипников

Основные критерии работоспособности подшипника качения - его динамическая и статистическая грузоподъемность.

В этом пункте курсовой работы мы произведем уточненный расчет подшипников и проверим их на долговечность.

Определяем суммарную реакцию опоры:

[Н] (12.1)

при RAX = 3066,82 H, RAY = -471,96 H (значения реакций опор, найденных ранее).

Н.

Вычисляем эквивалентную нагрузку:

[Н] (12.2)

при kt = 1 ч 1,4 (температурный коэффициент), kу = 1.1 ч1.3 (коэффициент работы), V = 1, x = 1.

Н.

Рассчитаем подшипники на долговечность:

[ч] (12.3)

при = 0,75 ч 0,85, p = 3 (для подшипников качения), n = 180 мин-1, Cr = 30 кН.

час, полученное значение должно выполнять следующее условие:

.

12. Расчет шпоночных соединений

Для соединения вала с деталями, передающими вращение, часто применяют призматические шпонки из стали.

Мы подберем по размерам нужные нам шпонки и проверим их на смятие.

По справочным данным и рассчитанным ранее диаметрам подбираем размеры шпонок. Из стандартного ряда выбираем длины шпонок так, чтобы она была несколько меньше длины ступицы (примерно 5 - 10 мм). Данные по шпонкам сводим в таблицу №3

Проверяем наши шпонки на смятие.

[Н/мм2] (13.1)

полученные значения должны выполнять условие: .

Таблица 3 Данные подбора шпонок

№

d, мм

Сечение шпонки

Глубина паза

Длина lp, мм

b

h

вала t1

отверстия t2

1

32

10

8

5

3,3

40

2

45

14

9

5,5

3,8

32

3

45

14

9

5,5

3,8

28

4

35

10

8

5

3,3

45

13. Расчет цепной передачи

При проектировании цепных передач следует избегать крутых наклонов,

Располагая звездочки так, чтоб линия, соединяющая их центры, составляла не более к горизонту. Ведущая ветвь надо располагать сверху. Для передач под большим углом надо предусматривать натяжные устройства.

Основной характеристикой цепи служит ее шаг t; параметры передачи могут быть выражены через шаг. Межосевое расстояние рекомендуется принимать от 30t до 50t; наибольшее ; наименьшее

мм; делительный диаметр звездочки

; (14.1)

Наружный диаметр звездочки (по ГОСТ 592-75) при числе зубьев

(14.2)

; (14.3)

; ; .

Полученное значение L округляем до целого, после чего следует уточнить межосевое расстояние:

. (14.4)

Для свободного провисания цепи предусматривают уменьшение расчетного межосевого расстояния на 0,2-0,4%.

Средняя скорость цепи, м/c,

. (14.5)

Число зубьев z1 ведущей звездочки выбирают в зависимости от передаточного отношения i ; рекомендуемое значение ; минимальное (но не меньше 9). Число зубьев z2 ведомой звездочки . Во избежание соскакивания цепи ограничивают .

Для уменьшения динамических нагрузок на цепь и звездочки в открытых передачах ограничивают м/с; допускаемые значения частот вращения меньшей звездочки n1.

1. Подбор цепи.

а).

б).Находим число зубьев:

в).

1. Проверяем цепь по двум показателям:

a). t = 38,1 мм.;. ;

б). При 180 об/мин.

Проверяем среднее давление:

2. Выполняем геометрический расчет передачи: принимаем межосевое расстояние a = 40t;

Для определения числа звеньев Lt находим предварительно:

суммарное число зубьев

поправку

Округляем до четного числа Lt = 135.

3. Уточняем межосевое расстояние:

Для обеспечения свободного провисания цепи следует предусмотреть уменьшение a на 0,4, т.е. на 1512*0,004 = 6 мм.

4. Находим делительный диаметр меньшей звездочки:

Находим наружные диаметры:

14. Выбор смазки зубчатых колес и подшипников

Для редуктора общего назначения обычно применяют непрерывное смазывание жидким маслом в виде погружения зубчатых колес в масляную ванну (картерная смазка).

Эту смазку применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до V ? 12 м/с. При большей скорости масло сбрасывается с зубчатых колес центробежной силой. Зубчатые колеса погружают в масло на высоту зуба, но не выше центра нижнего тела качения подшипника.

Уровень масла в картере редуктора должен обеспечивать погружение венца колес на глубину не менее 10 мм. В многоступенчатых редукторах часто не удается погрузить зубья всех колес в масло, т.к. для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в

масло. В этих случаях применяют смазочные шестерни или другие устройства.

При V ? 0,5 м/с колесо погружают в масло до hм = 1/6 его радиуса. При смазке окунанием объем масляной ванны редуктора принимают из расчета ~ 0,5…0,8 литра масла на 1 кВт передаваемой мощности.

В косозубых передачах масло выжимается зубьями колес в одну сторону. В этом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные шайбы или кольца.

Т.к. у нас по заданию V = 0,2 м/с то возьмем индустриальное масло И 46 А ГОСТ 17794-87. Зубчатые колеса погружаются минимум на высоту зуба.

Определяем объем масла, требуемый для проектируемого редуктора:

[л], Р1 - расчетная мощность на ведущем валу редуктора, равная 7,5 кВт.

;

литра.

Для проектируемого редуктора требуется 3 литров масла И 46 А.

Смазка подшипников осуществляется пластичной смазкой УС-1 ГОСТ 1033-73, закладываемой в подшипниковые камеры примерно на 0,5 объема камеры при сборке редуктора.

15. Сборка редуктора

В корпусе редуктора размещаются детали зубчатых и червячных передач. При его конструировании должны быть обеспечены прочность и жесткость, исключающие перекосы валов.

Для повышения жесткости служат ребра, располагаемые у приливов под подшипники. Корпус обычно выполняют разъемным, состоящим из основания (его иногда называют картером) и крышки. Плоскость разъема проходит через оси валов. В вертикальных цилиндрических редукторах разъемы делают по двум и даже по трем плоскостям. При конструировании червячных и легких зубчатых редукторов иногда применяют неразъемные корпуса со съемными крышками.

Материал корпуса обычно чугун СЧ 10 или СЧ 15. Сварные конструкции из листовой стали Ст2 и Ст3 применяют редко, главным образом для крупногабаритных редукторов индивидуального изготовления. Толщина стенок сварных корпусов на 20 - 30% меньше, чем чугунных.

При конструировании литых корпусов следует придерживаться установленных литейных уклонов, радиусов галтелей и переходов.

Основание корпуса и крышку фиксируют относительно друг друга двумя коническими штифтами, устанавливаемыми без зазора до расточки гнезд под подшипники. Основание и крышку корпуса соединяют болтами для обеспечения герметичности.

Для предотвращения протекания масла плоскости разъема смазывают

лаком или жидким стеклом. Ставить прокладку между основанием и крышкой нельзя, т.к. при затяжке болтов она деформируется, и посадка подшипников нарушается.

Для захватывания редуктора при подъеме делают под фланцем основания приливы в виде крюков. Для снятия крышки делают крюки или петли на ней.

Для заливки масла и осмотра в крышке корпуса имеется окно, закрываемое крышкой. В редукторах с большим выделением тепла (червячных) предусматривают отдушину, соединяющую внутреннюю полость редуктора с атмосферой. Установка отдушины повышает надежность уплотнений (при отсутствии отдушины незначительное повышение давления внутри корпуса редуктора может привести к выдавливанию смазки через уплотнения). Простой отдушиной может быть ручка крышки смотрового отверстия или пробка с отверстиями.

Для удаления загрязненного масла и для промывки редуктора в нижней части корпуса делают отверстие под пробку с цилиндрической или конической резьбой. Под цилиндрическую пробку ставят уплотняющую прокладку из кожи, маслостойкой резины, алюминия или меди. Надежнее уплотняет коническая резьба.

Маслоспускное отверстие выполняют на уровне днища или несколько ниже его. Желательно, чтобы днище имело наклон 1 - 20 в сторону маслоспускного отверстия.

Для облегчения отделения крышки от основания корпуса при разборке на поясе крышки устанавливают два отжимных болта.

Подшипники закрывают крышками глухими и сквозными, через которые проходят концы валов. По конструкции различают крышки врезные и на винтах; материалом служит обычно чугунное литье СЧ 10 или СЧ 15.

Редуктор и электродвигатель обычно устанавливают на литой плите или на сварной раме.

При конструировании корпусов редукторов в некоторых случаях стремятся к устранению выступающих элементов с наружных поверхностей. Бобышки подшипниковых гнезд убирают внутрь корпуса; крепежные болты размещают в нишах, располагая их вдоль длинных сторон (там, где есть бобышки). Крышки подшипниковых гнезд врезные.

При монтаже следует соблюдать определенные требования точности положения одной сборочной единицы относительно другой, например электродвигателя и редуктора. Для обеспечения этого требования механизмы привода устанавливают на сварных рамах или литых плитах. Рамы выполняют сварными из листовой и профильного проката - уголков или швеллеров.

При выполнении сварных рам из швеллеров их располагают для удобства постановки болтов полками наружу. На внутреннюю поверхность полки накладывают косые шайбы (по ГОСТ 10906 - 78) или наваривают косые накладки, которые выравнивают опорную поверхность под головки болтов.

Опорные поверхности - платики, на которые устанавливают редукторы и электродвигатели, создаются привариванием узких полосок стали высотой 5 - 6 мм.

В случаях, когда болт проходит через обе полки швеллера, жесткость увеличивают ребрами, угольниками или трубками.

Т.к. рама при сварке коробится, то все опорные поверхности, на которые устанавливают механизмы привода, обрабатывают после сварки.

Литые плиты дороже сварных рам и поэтому распространены меньше. Для облегчения плит без ослабления жесткости их делают пустотелыми и усиливают ребрами.

Опорные поверхности плиты должны обрабатываться, и их следует отделять от черных (необрабатываемых) поверхностей. Поэтому в этих местах толщину стенки надо увеличивать, предусматривая необходимые приливы, аналогичные платикам а сварных рамах.

Сборочные единицы крепятся к плите болтами или шпильками. Крепление шпильками затрудняет сборку, т.к. требует, чтобы редуктор и электродвигатель устанавливались в сборе с муфтой. Крепление болтами позволяет устанавливать редуктор и электродвигатель последовательно.

Заключение

В ходе проектирования был разработан двухступенчатый раздвоенный редуктор зубчатого типа с требуемыми техническим заданием характеристиками.

Перед началом проектирования был проведён анализ существующих типов приводов, и в соответствии с этим был выбраны наиболее рациональные схемы для механизма привода.

В пояснительной записке приведены расчёты механизмов, подтверждающие работоспособность проектируемого изделия.

Схемы каждого из механизмов приведены в соответствующих разделах пояснительной записки.

В графической части курсового проекта изображены: сборочный чертёж редуктора, монтажный чертёж привода и отдельные детали.

Список используемой литературы

1) Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. - М.: Машиностроение, 1978. - 559 с., ил.

2) Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов вузов. - М.: Высш. шк., 1998. - 383 с., ил.

3) Кучеренко А.Н. Детали машин и основы конструирования. Расчет и конструирование ременных передач: Методические указания к выполнению курсового проекта. - Красноярск: СибГТУ, 2004. - 58 с.

4) Кучеренко А.Н. Детали машин и основы конструирования. Проектирование цилиндрического редуктора: Учебное пособие к выполнению курсового проекта. - Красноярск: СибГТУ, 2004. - 208 с.

5) Кучеренко А.Н. Расчет зубчатых и червячных передач: Справочник для студентов. - Красноярск: СибГТУ, 2002. - 152 с.

6) Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Конструирование редуктора

    Проектирование цилиндрического одноступенчатого косозубого редуктора. Выбор электродвигателя на основе требуемой мощности, расчет зубчатых колес и валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Определение диаметра болтов.

    контрольная работа [305,0 K], добавлен 09.11.2011

  • Проектирование редуктора

    Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет клиноременной передачи привода, зубчатых колес редуктора, валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников.

    курсовая работа [505,0 K], добавлен 11.11.2008

  • Расчёт редуктора

    Проектирование привода для ленточного транспортера. Кинематический расчет и выбор электродвигателя. Расчет зубчатых колес редуктора, валов и выбор подшипников. Конструктивные размеры шестерни и колеса корпуса редуктора. Этапы компоновки, сборка редуктора.

    курсовая работа [224,9 K], добавлен 29.01.2010

  • Проектирование электромеханического привода

    Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Данные для проектирования электромеханического привода. Расчет зубчатых колес и валов редуктора. Определение конструктивных размеров шестерни и колеса, корпуса редуктора. Выбор сорта масла для редуктора.

    курсовая работа [561,0 K], добавлен 22.07.2011

  • Проектирование привода ленточного питателя

    Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Эскизная компоновка редуктора. Выбор масла.

    курсовая работа [144,3 K], добавлен 21.07.2008

  • Проектирование электромеханического привода

    Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Расчёт зубчатых колёс редуктора. Предварительный расчёт валов редуктора. Определение конструктивных размеров шестерни и колеса, корпуса редуктора. Уточнённый расчёт валов. Выбор сорта масла для редуктора.

    курсовая работа [249,4 K], добавлен 24.07.2011

  • Привод люлечного элеватора

    Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес и валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Расчет цепной передачи, компоновка редуктора. Проверка долговечности и прочности подшипника.

    курсовая работа [136,1 K], добавлен 31.05.2010

  • Проектирование привода ленточного конвейера

    Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес редуктора. Предварительный расчет валов. Выбор подшипников. Конструктивные размеры вала шестерни, ведомого вала и зубчатого колеса. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

    курсовая работа [614,5 K], добавлен 13.04.2015

  • Сборка и расчет редуктора

    Выбор электродвигателя, кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес. Предварительный расчет валов. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Подбор подшипников и шпонок для валов. Первый этап компоновки редуктора. Выбор смазки.

    курсовая работа [421,3 K], добавлен 29.02.2016

  • Расчет редуктора, его компоновка и сборка

    Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет зубчатых колес, валов на кручение по допускаемым напряжениям. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипника. Компоновка и сборка редуктора.

    курсовая работа [44,1 K], добавлен 26.03.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены