Привод стола прибора - Курсовая работа

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКурс «Детали машин» является общетехнической дисциплиной, которую изучают все студенты механических специальностей высших учебных заведений.Дано: Размеры стола aґґb=150ґґ200 (мм) КПД пары цилиндрических зубчатых колес hh1=0.98; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, hh2=0.99; КПД зубчатой передачи hh3=0.5; КПД, учитывающий потери в опорах вала, hh4 =0.97.По требуемой мощности Р=294.56 H выбираем электродвигатель двухполюсный, синхронная частота вращения 3000 (об/мин) серии 63А23.Вращающие моменты: на валу шестерни ?=(?n)/30 ?=(3.14ґґ 2750)/30=287.83 (об/мин)Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка - улучшение, твердость НВ=230, [Gb]=730 МПА, [Gt]=390 МПА; для колеса - сталь 45, термическая обработка - улучшение, но твердость на 30 единиц ниже - НВ 200, [Gb ]=690 МПА, [GT ]=340 МПА.GHLIM - предел контактной выносливости поверхности при базовом числе циклов. Контактное напряжение для шестерни: [GH1]=(530‘ґ1)/1.1=482 МПАМежосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев a = Ka(u 1) 3&Ц T2KHBB / (u?GH)?yyba2.5 Определение числа зубьев шестерни "z1" и колеса "z2" zi = 2‘a w‘cosb/(u 1)mn bb - угол наклона зубьев bb=0? Число зубьев шестерни z1 = 2‘ґ40‘ґcos0/((2/9 1)1)= 20.51»» 21 (мм) Число зубьев колеса z2 = u‘ґz1= 20.51‘ґ2.9= 59.479»» 60 (мм) cos?=1 так как ?=0. Уточнение величины коэффициента ширины шестерни по диаметру : ybd = b1 / d1 ybd = 17.5 / 26 = 0.714. YF - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа z?.Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Ведущий вал: Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении [t к]=25 МПА по формуле: d b1 =3O 16 ? Тк1 /( p?[t к]) d b1= 3O16?1025/(3.14?20)=6.39 (мм) Шестерню выполним за одно целое с валом.В задание на курсовое проектирование деталей привода стола прибора предусматривается не проектирование муфт для соединения валов, а выбор из числа стандартных конструкций с учетом особенностей эксплуатации прибора и последующей проверкой элементов муфты на прочность. Типоразмер муфты выбираем по диаметру вала и по величине расчетного вращающегося моментаОсновные размеры подшипников качения установлены ГОСТ 3478-79 для диаметров в пределах 0,6...2000 мм по арифметическим рядам через 1, 5 и 10 мм с отклонениями, приближающими эти ряды к рядам геометрическим. Ведущий вал: Выбираю подшипник шариковый радиальный однорядный (ГОСТ 8338-75).привод электродвигатель подшипник редуктор Ведущий вал. Из предыдущих расчетов имеем Ft=97.62 Н, Fr=35.53 Н, Fa=0. Реакция опор: в плоскости xz Реакция опор: в плоскости xzШестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше: шестерня колесо b1=15 мм b2=10 мм d1=21 мм d2=21 мм da1=22.51 мм da2=22.51 мм. Длина ступицы: d ст=(1.2?1.5)? d к2=19.2?24 (мм) примем lct=20 (мм).Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок - по ГОСТ 23360-78. Условие Gcm? [Gcm] выполнено.Толщина стенок корпуса и крышки: d=0.025?aw=0.025?40 1=2 мм принимаем d=8 мм; крепящих крышку у подшипников к крышке закрепленной с корпусом d2=(0.5?0.6)? d1=9.4?10.1 (мм); принимаем болты с резьбой М4;Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по пульсирующему. Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми значениями [s]. Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов. Ведущий вал: Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом) т.е. сталь 45, термическая обработка - улучшение. Это сечение при передаче вращающегося момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение.Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны определяем из расчета дм3 масла на 1 КВТ передаваемой мощности: V=0.25?0.294=0.0725 дм3.Число оборотов винта: n2= n1/u=937.5/2.9=323.27 об/мин Число оборотов винта в секунду: n2c= n2/60=323.27/60=5.39 c-1 Принимаем шаг резьбы Р=8 мм. Определим число заходов резьбы n= V?об / P=46,38/8=5,79 Примем число заходов резьбы n=6а) приведенный момент инерции сечения винта: Jпр=p?d34/64?(0.4 0.6?(d/d3)=(3.14?164/64)?(0.4 0.6?(22/16)=3.938?103 мм4 б) радиус инерции сечения винта i= Jпр/F1=387 в) гибкость винта при m=1.5 (считаем винт закрепленным жестко) l=m?i/i=1.5?220/3.87=85.27 г) при значении l=55…90 критическую силу определяют по формуле Тейлера-Ясинского Примем материал винтовой пары: винт из незакаленной Стали 45 ГОСТ 1050-88 , гайка из Сталь 60 улучшение.

Содержание

Введение

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

1.1 Определение общего коэффициента полезного действия привода

1.2 Выбор электродвигателя

1.3 Определение частот вращения на валах

2. Расчет зубчатых колес редуктора

2.1 Расчет материала зубчатых колес

2.2 Определение допускаемого напряжения на контактную выносливость

2.3 Определение межосевого расстояния

2.4 Определение модуля зацепления

2.5 Определение числа зубьев шестерни "z1" и колеса "z2"

3. Предварительный расчет валов

3.1 Выбор муфты

4. Выбор подшипников качения

5. Проверка долговечности подшипников

6. Конструктивные размеры шестерни и колеса

7. Проверка прочности шпоночных соединений

8. Конструктивные размеры корпуса редуктора

9. Уточненный расчет валов

9.1 Построение эпюр

10. Выбор сорта масла

11. Расчет передачи винт-гайка

12. Проверка винта на устойчивость

Выводы

Литература

Курс «Детали машин» является общетехнической дисциплиной, которую изучают все студенты механических специальностей высших учебных заведений. Полное изучение данной дисциплины позволяет приблизить студента к инженерному делу и изучить навыки конструирования отдельных приборов и механизмов в целом.