Детали машин - Дипломная работа

В курсовом проекте выполнен расчет и проектирование редуктора двухступенчатого цилиндрического. Для выполнения указанных в техническом задании условий по входным данным выбран электродвигатель, спроектирован редуктор.К нагрузочно-кинематическим параметрам рабочего органа привода относятся: - крутящий момент , [Н·м]; Кинематическая схема привода машины показана на рис.1. Заданы следующие входные данные: =20 КН - тяговое усилие;Для определения нагрузочно-кинематических параметров электродвигателя нужно знать передаточное число и общий коэффициент полезного действия привода Определяем диапазон возможных значений передаточного числа привода по формуле Соответственно, диапазон возможных значений угловых скоростей ротора электродвигателя имеет значение Коэффициент полезного действия привода определяем по формуле: , где m - количество элементов привода, в которых имеют место потери механической энергии.В качестве электродвигателя для привода машины применим промышленный трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.Т.к. нагрузка на привод во время эксплуатации изменяется, выполнять выбор электродвигателя по максимальной мощности не целесообразно. Поэтому, на основе нагрузочной диаграммы (см. рис.2) определяем среднеквадратичную мощность на валу электродвигателя, т.е. такую условную статическую мощность, при которой нагрев электродвигателя будет таким же, как и в случае работы с переменной нагрузкой: = , где - коэффициент приведения эксплуатационного нагружения к эквивалентной тепловой мощности двигателя. Определяем значение коэффициента по формуле: , где и - значения в относительных единицах, заданы графиком изменения нагрузки (см. задание); В соответствии со следующими факторами определяем возможные к применению электродвигатели.Угловая скорость вращения вала ротора электродвигателя Передаточное число приводаСтупень 2 - цилиндрическая прямозубая (согласно задания), не смотря на то что, между редуктором и электродвигателем находится муфта и при этом рекомендуется устанавливать косозубую передачуОпределяем время эксплуатации привода по формуле: , [час] где= 41 - средняя длительность рабочей недели (часов); Режим работы привода принимается нереверсивным. Определяем нагрузочно-кинематические параметры на соответствующих валах Вал д (вал электродвигателя) Выполняем проверку правильности расчетов нагрузочно-кинематических параметров привода: =16 КВТ; =7,62 ; =2100 Н·мВ соответствии с предъявляемыми требованиями принимаем: вид термической обработки - закалка ТВЧ; твердость поверхности зуба HRC50...55; предел изгибной прочности =600...700 МПА. Значение модуля определяем из условия обеспечения изгибной прочности зубьев при усредненных параметрах передачи: , где - предварительные допускаемые напряжения при расчете зубьев на изгибную прочность, , для нереверсивных передач. Предварительно определяем диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса: =20; Назначаем марку стали и вид термической обработки с учетом принятых значений предельных напряжений , а также механические свойства материала с учетом толщины размера сечения S проектируемых зубчатых колес: для шестерни материал - сталь 45; В нашем случае =1, - коэффициент долговечности, который учитывает повышение предельных напряжений при числе циклов нагружения меньших базового, ?1, гдеq=9 (закалка ТВЧ приводит к поверхностному укреплению зубчатых колес);Принимаем диаметр под подшипник =40 мм (с учетом размещения на валу муфты); Выбираем размеры манжеты, соответствующие принятому диаметру под подшипник:40x60x10;Принимаем роликоподшипники радиально-упорные конические однорядные № 7208 ГОСТ 333-79 Принимаем роликоподшипники радиально-упорные конические однорядные № 7212 ГОСТ 333-79Так как после проектировочного расчета уточненные параметры передачи, как правило, отличаются от предварительно принятых, выполняем проверочный расчет как на контактную прочность, так и на прочность при изгибе. По данным [2, с.22, табл.3.1] принимаем степень точности передачи по норме плавности 8, шероховатость рабочих поверхностей зубьев Ra2,5...1,25. , где - полезная или номинальная нагрузка, в предположении, что она распределяется по длине зубьев и между зубьями равномерно и прикладывается статично; коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями; Фактический коэффициент запаса прочности по изгибным напряжениям в опасном сечении зубьев шестерни и колеса должен быть не меньше, чем допускаемый: Фактические напряжения изгиба в опасном сечении зуба шестерниВ общем случае в валах возникает напряжение изгиба (от поперечных сил), нормальные напряжения растяжения-сжатия (от осевых сил) и касательные напряжения кручения (от вращающего момента), т.е. вал находится в условиях сложного напряженно состояния. Нормальные напряжения, а иногда и касательные, изменяются циклически, поэтому основной причиной разрушения валов является усталость материалов. Для валов различают усталостную прочность при номинальных нагрузках (выносливость) и статическую прочность

Содержание

Реферат

Введение

1. Определение основных параметров элементов привода и выбор электродвигателя

1.1 Определение нагрузочно-кинематических параметров рабочего органа

1.2 Определение нагрузочно-кинематических параметров электродвигателя

1.3 Определение серии и конструктивного исполнения электродвигателя

1.4 Выбор электродвигателя

1.5 Определение передаточного числа редуктора и его распределение между ступенями

1.6 Выбор типа передач

2. Входные данные для расчета передач привода

3. Проектирование передач привода

3.1 Проектировочный расчет цилиндрической косозубой передачи z1-z2

3.2 Проектировочный расчет цилиндрической прямозубой передачи z3-z4

4. Проектирование валов редуктора

4.1 Проектировочный расчет валов

4.2 Выбор подшипников

5. Проверочные расчеты

5.1 Проверочный расчет цилиндрической косозубой передачи z1-z2

5.2 Проверочный расчет цилиндрической прямозубой передачи z3-z4

5.3 Проверочный расчет валов редуктора

5.4 Расчет подшипников на долговечность

5.5 Расчет соединений, передающих крутящий момент

6. Выбор и расчет муфт

6.1 Выбор муфты входного вала

6.2 Выбор муфты выходного вала

7. Конструирование и расчет элементов корпуса

7.1 Конструирование основных элементов

7.2 Конструирование вспомогательных элементов

8. Выбор смазки

Выводы

В курсовом проекте выполнен расчет и проектирование редуктора двухступенчатого цилиндрического. Для выполнения указанных в техническом задании условий по входным данным выбран электродвигатель, спроектирован редуктор. Разработаны чертежи: сборочный чертеж редуктора, рабочие чертежи деталей редуктора.

Выполнен выбор и проверка подшипников качения, в которых установлены валы редуктора. Рассчитаны конструктивные элементы корпуса. Разработана спецификация на редуктор.