Конструирование узлов и деталей привода - Курсовая работа

Расчет тихоходной цилиндрической и цепной передачи, а также быстроходной передачи был выполнен на компьютере.d=19мм dп?d 2t=19 2*3=25мм dп=25мм

DБП?dп 3r=25 3*1,6=29,8мм DБП=30мм

LКБ=1,5dп=1,5*25=37,5мм LКБ=38мм

LMT=1,2d=1,2*19=22,8мм LMT=24ммDK=36мм

DБК?dk 3f=36 3*1,2=39,6мм DБК=40мм

DП?dk-3r=36-3*2,5=28,5мм DП=30мм

DБП?dп 3r=28 3*2,5=35,5мм DБП=36ммd=42мм

DП?d 2тц=42 2*3,5=49мм DП=50мм

DБП?dп 3r=50 3*2,5=57,5мм DБП=60мм

LKT=1,25dп=1,25*50=62,5мм LKT=63мм

LMT=1,2d=1,2*42=50,4мм LMT=53мм

4.

КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСДля тихоходного вала с диаметром ступени 60мм взята шпонка 12*8 длиной l=50мм, с диаметром ступени 42мм - шпонка 18*11 длиной l=45мм; для промежуточного вала с диаметром ступени 36мм - шпонка 12*8 длиной l=30мм; а для быстроходного вала с диаметром ступени 19мм - шпонка 6*6 с длиной l=140мм.Шпонка под колесо на тихоходном валуРазмеры ступицы для колеса на тихоходном валу: Длина посадочного отверстия колеса lct=0,9d=0,9*60=54мм Ширина торцов зубчатого венцас=(0,3…0,5)а=0,3*12=3,6»4ммДля этого вала взят подшипник 36210. привод подшипник смазочный машина Подшипники установлены «врастяжку». l=a b3 c b1 а=12 35 4 31 12=94мм -RAT*128,88-Ft46,94 Fn50,28=0Для вала выбрана сталь 40Х с SB=790МПА., для диаметра 60мм взята шпонка 18*11, для диаметра 42мм - 12*8.Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности.Для данного вала назначается подшипник средней серии 46310.Коэффициент минимальной осевой нагрузки для шариковых радиально-упорных с углом контакта a=26° подшипников: e?=e=0,68 Осевые составляющие от действия радиальных сил При условии нагружения S1?S2; FA?0 осевые силы следующиеКрышки подшипников были выполнены закладными из чугуна марки СЧ15.Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления, тем большей вязкостью должно обладать масло. Окружная скорость одного из колес данного редуктора 2,52 м/с, а максимальные контактные напряжения 747,93 МПА.Подшипники смазываются тем же маслом, которым смазываются детали передач.Для слива масла используется сливное отверстие, закрываемое пробкой, с цилиндрической резьбой. d М16*1,5Для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также защиты от попадания влаги и пыли установлена резиновая армированная манжета для валов ГОСТ 8752-79.Корпус и крышка вылиты из серого чугуна СЧ15. Толщина стенки чугунного корпуса взята в зависимости от приведенного габарита корпуса. Ширина фланца l=(2…2,2)d, где d - диаметр болтов, стягивающих крышку и корпус l =2,2*12=26,4мм Для соединения крышки с корпусом использованы болты с шестигранной головкой. Диаметр винтов (d=12мм) и отверстия (d0=13мм) в крышке приняты в зависимости от межосевого расстояния тихоходной ступени передачи.Приближенный расчет нагрузок, действующий на муфту в приводе.Расчет проводится в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами.Вращающий момент ТК=23,92Нм Диаметр расположения пальцев D0=0,09мПальцы муфты изготовлены из стали 45.Предельные смещения валов, исходя из табличных значений, приняты: радиальные DS=0,1мм угловые GS=0,3мм осевые WS=0,8ммЧисло зубьев звездочки z=23 Число рядов цепи n=1 Ширина пластин цепи h=30,2мм Диаметр ролика цепи DЦ=19,05мм Расстояние между внутренними плоскостями пластин цепи b3=19,05ммДля создания базовых поверхностей под электродвигатель и редуктор на раме размещены платики в виде узких полос. Ширина и длина платиков больше ширины и длины опорных поверхностей электродвигателя и редуктора на величину 2С0. Эти размеры соответствуют расстоянию между опорами электродвигателя и редуктора, увеличенному на 10мм. высота Швеллера, как правило, располагают полками наружу, но в данном проекте швеллера под редуктором пришлось установить полками вовнутрь.Частота вращения шестерни, об/мин 1435.00 Обработка выкружки шестерни Фрезерование Обработка выкружки колеса Фрезерование Тип зубьев Косой Зуборезный инструмент шестерни Фреза Частота вращения шестерни, об/мин 1435.

СОДЕРЖАНИЕ

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

1.1 Выбор электродвигателя (из серии 4А)

1.2 Определение передаточных чисел

1.3 Определение кинематических параметров приводов

2. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

2.1 Расчет быстроходной передачи

2.1.1 Выбор материала

2.1.2 Межосевое расстояние

2.1.3 Предварительные основные размеры колеса

2.1.4 Модуль передачи

2.1.5 Суммарное число зубьев и угол наклона

2.1.6 Число зубьев шестерни и колеса

2.1.7 Фактическое передаточное число

2.1.8 Диаметры колес

2.1.9 Размеры заготовок колес

2.1.10 Силы в зацеплении

2.1.11 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

2.1.12 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАЛОВ

3.1 Диаметры быстроходного вала

3.2 Диаметры промежуточного вала

3.3 Диаметры тихоходного вала

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕ

4.1 Подбор шпонок

4.2 Расчет шпонок на смятие

4.3 Проектирование ступиц

5. РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ

5.1 Расстояние между деталями передач

5.2 Определение сил и реакций

5.3 Определение опасного сечения

5.4 Расчет вала на сопротивление усталости

6. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ

6.1 Исходные данные

6.2 Расчет подшипников на статическую грузоподъемность.

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВ

8. СМАЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА И УПЛОТНЕНИЯ

8.1 Смазывание зубчатых передач редуктора

8.2 Смазывание подшипника

8.3 Смазочные устройства

8.4 Выбор уплотняющих устройств

9. КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСНОЙ ДЕТАЛИ И КРЫШКИ РЕДУКТОРА

10. ВЫБОР МУФТ

10.1 Расчет на смятие упругого элемента

10.2 Расчет пальцев муфты на изгиб

11. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗВЕЗДОЧКИ

12. КОНСТРУИРОВАНИЕ РАМЫ ПРИВОДА

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ А 1.

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

1.1 Выбор электродвигателя (из серии 4А)

HS=h2цhцеп где hц- КПД зубчатой передачи;

hцеп - КПД цепной передачи;

HS=0,92*0,962=0,847

Рэл.тр=Рвых/HS=2,5/0,85==2,95КВТ

По таблице двигатель 100S4/1435.

1.2 Определение передаточных чисел

;

uпр=wдв/wвых=150,27/1,2=125,2 uцеп=4 uред=uпр/uцеп=125,2/4=31,3 uбыст=uред/uтих=41,3/5=6,26»6,3

1.3 Определение кинематических параметров приводов

Вращающий момент

T1=Тдв=Рэл.дв./wдв.=2,95/150,27=0,0196КНМ

T2=T1uбыстhц=0,0196*6,3*0,96=0,119КНМ

T3=T2uтихhц=0,119*5*0,96=0,569КНМ

T4=T3uцепhцеп=0,569*4*0,92=2,097КНМ

Мощность

Р1=Рэл.дв=2,95КВТ

P2=P1hц=2,95*0,96=2,83КВТ

P3=P2hц=2,83*0,96=2,72КВТ

P4=P3hцеп=2,72*0,92=2,5КВТ

Частота вращения n1=nдв=1435мин-1 n2=n1/uбыст=1435/6,3=227,78мин-1 n3=n2/uтих=227,78/5=45,5мин-1 n4=n3/uцеп=45,5/4=11,4мин-1

2.

РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

2.1 Расчет быстроходной передачи

2.1.1 Выбор материала.

Шестерня: 40ХН, улучшение и закалка ТВЧ, HRC48, st=750Мпа

Колесо: 40ХН, улучшение, HB250, st=630Мпа, Dпред=315мм, Sпред=200мм

Допускаемые напряжения

[s]H1=14HRC 170=14*48 170=842МПА

[s]H2=1,8HB 67=1,8*250 67=517МПА

[s]F1=370МПА

[s]F2=1,03HB=1,03*250=257,5МПА

[s]H1max=40HRC=40*48=1920МПА

[s]H2max=2,8st=2,8*630=1764МПА

[s]F1max=1260МПА

[s]F2max=2,74HB=2,74*250=685МПА

2.1.2 Межосевое расстояние

Ka=4300 x=i yj zk=0,2 0,9*0,4 0,5*0,4=0,76

Ya=0,25

Yd=0,5Ya(u 1)=0,5*0,25(1 6,3)=0,91

K°Hb=2,1

KHB=K°Hb(1-x) x=2,1(1-0,76) 0,76=1,26?1,05

NHG=(HB)3=(250)3=15,62*106

N=60n2n3L=60*227,78*1*5000=68,3*106

КНД»1

THE2=КНДТ2=1*118,72=118,72

AW=125мм

2.1.3 Предварительные основные размеры колеса

Делительный диаметр

Ширина

2.1.4 Модуль передачи

Кт=5,8

NFG=4*106

N=60n2n3L=60*227,78*1*5000=68,3*106

KFД»1

TFE=KFДT2=1*118,72

m»1,5мм

2.1.5

Суммарное число зубьев и угол наклона

Суммарное число зубьев

ZS=164

Действительное значение угла

2.1.6 Число зубьев шестерни и колеса z2=ZS-z1=164-22=142

2.1.7 Фактическое передаточное число.

Uф=z2/z1=142/22=6,45

2.1.8 Диаметры колес.

Делительные диаметры d2=2aw-d1=2*0,125-0,035м

Диаметры окружности вершин и впадин a=0,5m(z2 z1)=0,5*0,0015*164=0,123 da1=d1 2(1 x1-y)m=0,0335 2(1 0 1,3)0,0015=0,0404м df1=d1-2(1,25-x1)m=0,0335-2*1,25*0,0015=0,02975м da2=d2 2(1 x2-y)m=0,216 2(1 0 1,3)0,0015=0,223м df2=d2-2(1,25-x2)m=0,216-2*1,25*0,0015=0,212м

2.1.9 Размеры заготовок колес.

Dзаг=da 6мм=223 6=229мм

2.1.10 Силы в зацеплении.

Окружная сила

Радиальная сила

Осевая сила

Fa=Fttgb=1099*tg11,4°=198,9Н

2.1.11 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.

Окружная скорость

Степень точности - 8

KFA=0,91

KFB=K°Fb(1-x) x=1,82(1-0,76) 0,76=1,2

KFU=1,06

YF=3,6

KFД=1

FTE=KFД*Ft=1*1099=1099

YF1=3,92

SFПИК1=370*2=740Мпа ? 1260МПА

SFПИК2=257,5*2=515Мпа ? 685МПА

2.1.12 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям.

1. Дунаев П.Ф., Леликов 0.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: “Высшая школа”, 1985

2. Левицкий В.С. Машиностроительное черчение. - М.: “Высшая школа”, 1988.

3. Поляков В.С., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам. - Л.: Машиностроение, 1979.

4. Решетов Д.Н. Детали машин: атлас конструкций. Ч.1 - М.:Машиностроение,1992.