Детали машин и основы конструирования - Курсовая работа

Механический привод разрабатывается в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1. Механический привод работает по следующей схеме: вращающий момент с электродвигателя (1) через ременную передачу (2) передается на быстроходный вал редуктора (3). Редуктор понижает число оборотов и увеличивает вращающий момент, который через муфту (4) передается на исполнительный механизм (5). Редуктор состоит из одной ступени. Переменный характер нагружения привода задан гистограммой, изображенной на рисунке 2.2.1 Определяем КПД привода ?пр = ?р.п · ?ред · ?м• ?п(1) ?р.п = 0,95; Определяем КПД редуктора: (2) где ?шп - КПД шевронной передачи ?1ст = 0,98 ?n - КПД пары подшипников; ?n = 0,99 2.3 Выбираем электродвигатель 4А132S4 ГОСТ 19523-81 , мощность которого 2.4 Вычисляем требуемое передаточное отношение привода 2.6 Вычисляем частоты вращения валовВ качестве опор быстроходного вала (13) используем подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами легкой серии (34), так как они предназначены для восприятия радиальных и небольших осевых нагрузок; фиксируют положение вала относительно корпуса в двух осевых направлениях. В качестве опоры тихоходного вала (8) принимаем подшипники радиальные легкой серии (33), так как они 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 направлениях, наиболее дешевые и распространенные на рынке. Шестерню выполняем за одно целое с валом, так как качество вала - шестерни (13) выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни. В крышке (11) имеется отверстие для выхода хвостовика быстроходного вала и установлена резиновая армированная манжета (32) для предотвращения протекание масла через это отверстие.Принимаем ближайшее стандартное значение l из ряда длин ремней. l=1800 мм. Определяем расчетную мощность передаваемую одним ремнем Шкивы состоят из обода, на который надевают ремень, ступицы для установки шкива на вал. Шкив изготавливаем с диском, в котором предусматриваем отверстия круглой формы для уменьшения массы и удобства крепления шкива на станке при его механической обработке. Принимаем для изготовления среднеуглеродистую конструкционную сталь с термообработкой нормализация или улучшение, что позволяет производить чистовое нарезание зубьев с высокой точностью после термообработки.Принимаем для прямозубой передачи ?ba= 0,5 [2] мм; Принимаем ближайшее стандартное значение AW ГОСТ=125 мм [2, стр.36] 6.2 Определение модуля зацепления mn=(0,01…0,02)·AW=(0,01…0,02)·125=1,25…2,5 мм принимаем mn=2,5 мм [2, стр. Назначаем угол наклона зубьев ? = 30? Уточняем угол наклона зубьев: (45)7.1 Вычисляем фактические контактные напряжения Принимаем b2 = 70 мм, b1=75 мм; тогда ?Н= 431 Мпа, и уточняем ?bd = b2/d1 = 70/ = 1,01 . Вычисляем коэффициент торцового перекрытия ?? : (59) Определение коэффициента, учитывающего наклон контактной линии: ; (61) YF - коэффициент, учитывающий форму зуба;Для уменьшения концентрации напряжений и облегчения изготовления вала, на переходных участках выполняем галтели, радиусом r = 1 мм. Длину шпонки принимаем на 10 мм меньше длины хвостовика вала. Принимаем значение диаметра вала под подшипник dn1=35 мм. · Допуск симметричности шпоночного паза для обеспечения возможности сборки вала с устанавливаемой на нем деталью и равномерного контакте поверхностей шпонки и вала: 0,008мм. Принимаем значение диаметра вала под подшипник dn2=50 мм.Принимаем шарикоподшипники легкой серии № 210 ГОСТ 8338-75 [2, П3]Для смазывания деталей редуктора, применяем картерную смазку, которая осуществляется путем окунания зубчатых колес в масло. Принимаем h = 50 мм, для обеспечения окунания зуба косозубого колеса в масло. Для обеспечения окунания зуба косозубого колеса в масло при габаритных размерах картера:-длина: 280мм,-ширина: 125 мм, и уровне масла h = 50 мм, принимаем объем масла V =1,75 л. Во избежание утечки масла из редуктора на быстроходном и тихоходном валах со стороны хвостовиков устанавливаем резиновые армированные манжеты по ГОСТ 8752-79. Для заливки масла в редуктор, контроля правильности зацепления и для внешнего осмотра деталей выполняем в крышке корпуса смотровое окно, закрываемое крышкой из стального листа.Корпус редуктора выполняем разъемным, состоящим из основания и крышки. Основание и крышка закрепляются между собой болтами по фланцу для обеспечения герметичности. Для заливки масла и осмотра редуктора в крышке корпуса выполняем смотровое отверстие, закрываемое крышкой. Для подъема и транспортирования крышки корпуса и редуктора в сборе применим проушины. Для крепления корпуса редуктора к раме в нижней части основания выполняем фланец с цилиндрическими отверстиями под крепежные болты.Силы, действующие в зацеплении = Н, = Н, = =982,5 Н. В цилиндрической шевронной передаче силы, действующие на каждую половину шеврона, ур

Содержание

Введение

1. Техническая характеристика привода

2. Кинематический и силовой расчеты привода

3. Описание конструкции редуктора

4. Расчет клиноременной передачи

5. Расчет зубчатых колес

6. Проектный расчет цилиндрической шевронной передачи

7. Проверочный расчет шевронной зубчатой передачи

8. Конструкция и проектный расчет валов

9. Конструкция и расчет размеров зубчатых колес

10. Выбор смазочных материалов

11. Конструирование и расчет размеров корпуса редуктора

12. Проверочный расчет валов

13. Проверочный расчет подшипников качения

14. Конструирование подшипниковых узлов

15. Выбор муфт

16. Расчет на усталостную прочность

17. Расчет шпоночных соединений

Список литературы

привод редуктор конструирование зубчатый

Механический привод разрабатывается в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема привода: 1 - электродвигатель; 2 - ременная передача; 3 -цилиндрический редуктор; 4 - муфта; 5 - барабан

Механический привод работает по следующей схеме: вращающий момент с электродвигателя (1) через ременную передачу (2) передается на быстроходный вал редуктора (3). Редуктор понижает число оборотов и увеличивает вращающий момент, который через муфту (4) передается на исполнительный механизм (5). Редуктор состоит из одной ступени. Ступень выполнена в виде шевронной цилиндрической передачи.

Достоинством данной схемы привода являются малые обороты и большой момент на выходном валу редуктора.

Исходные данные для расчета: 1. Синхронная частота вращения электродвигателя ncx= 1500 мин-1;

2. Частота вращения на выходе nб= 180 мин-1;

3. Вращающий момент на выходе Тб= 312 Нм;

4. Срок службы привода Lг= 4000 ч;

Переменный характер нагружения привода задан гистограммой, изображенной на рисунке 2.

Рисунок 2 -Гистограмма нагружения привода: Относительная нагрузка: k1=1 ; k2=0,8 ; k3=0,5 . Относительное время работы: l1=0,2 ; l2=0,6 ; l3=0,2 . Характер нагрузки: спокойная.

1.1 Электродвигатель 4А132S4 ГОСТ 19523-81

Мощность РДВ = 7,5 КВТ;

Частота вращения вала NДВ = 1455 мин-1 ;

Величина скольжения S = 3% ;

Отношение пускового момента к номинальному ;

Диаметр вала двигателя d = 38мм.

1.2 Муфта упругая втулочно-пальцевая 500-40-I1 ГОСТ 21424-75

Номинальный вращающий момент: Т = 500 Н•м;

Допускаемая частота вращения: n = 3800 мин-1 ;

Диаметр на вал электродвигателя: d1 = 38 мм;

Диаметр на вал редуктора: d2 = 40 мм;

Внешний диаметр муфты: D = 170 мм;

Рабочая длина на валу редуктора: l = 80 мм.

1.3 Одноступенчатый цилиндрический шевронный редуктор

КПД редуктора: ?ред = 0,96;

Передаточное число редуктора: up = 2,69

Частота вращения валов редуктора: NБ = 485 мин-1 , NT = 180 мин-1

Вращающие моменты на валах: ТБ = 119,5 Н•м, ТТ = 315,15 Н•м;

Габариты редуктора: - длина: 355 мм, - ширина: 408 мм, - высота: 260 мм.

1.4. Привод.

КПД привода: ?пр = 0,89;