Вибір та перевірка електродвигуна. Вибір матеріалів для виготовлення черв"ячної передачі. Розрахунок циліндричних передач. Проектний та перевірочний розрахунок. Розрахунок вала на опір втомі. Вибір підшипників кочення. Розрахунок їх довговічності.
Аннотация к работе
Велике значення для розвитку машинобудування має організація виробництва машин та інших виробів, створення та використання надійних засобів технічних вимірювань і контроля. Машина складається з трьох основних блоків : • двигуна (найчастіше це електродвигун з обертовим рухом ротору);Розрахуємо необхідні данні для вибору електродвигуна. Кутова швидкість робочого органу: , де - вихідні данні. Обертаючий момент на робочому органі: , де - вихідні данні. Діапазон можливих значень передатного числа привода: де - передатні числа першої, другої та третьої ступені черв?ячно-циліндричного редуктора; Відповідний діапазон частоти обертання ротору двигуна: ККД привода визначаємо за формулою: , де - ККД контактного ущільнення на швидкохідному валу;Перевіряємо умову можливості запуску електродвигуна під навантаженням: , де - співвідношення пускового та номінального моментів електродвигуна; Для двигуна, потужністю 11,0 КВТ: Для двигуна, потужністю 7,5 КВТ: Перевіряємо умову нагріву двигуна під навантаженням: Обидві умови виконуються для обох двигунів. Обираю двигун потужністю 7,5КВТ. З [1, с.33] обираємо основні розміри електродвигуна і заносимо їх у таблицю 1.2. Визначимо кутову швидкість обертання ротору двигуна: Визначимо загальне передатне число редуктора.Визначимо частоти обертання валів редуктора: На першому (вхідному) валу: На другому (проміжному) валу: На третьому (проміжному) валу: На четвертому (вихідному) валу: Відповідні швидкості обертання валів редуктора:
Визначимо фактичні потужності на валах: На першому валу: На другому валу: На третьому валу: На четвертому валу: Визначаємо обертаючі моменти на валах редуктора:Визначимо загальний час роботи редуктора за формулою: де - термін служби редуктора, років, - кількість робочих днів, - кількість змін, - тривалість зміни, - коефіцієнт використання обладнання, .Тоді кількість зубців черв?ячного колеса буде дорівнювати: Швидкість ковзання між зубцями черв?ячного колеса та витками черв?яка за формулою: Маємо , тому для виготовлення венця черв?ячного колеса приймаємо олов?янисту бронзу Бр010Ф1 з такими показниками: де - умовне допустиме напруження на контактну витривалість [2,с.26,табл.4.2];Допустимі напруження на контактну витривалість черв?ячного колеса визначаємо за формулою: де - коефіцієнт режиму, який враховує термін роботи передачі при контактних навантаженнях; Допустиме навантаження при розрахунку на вигін (при нереверсивної передачі) визначають таким чином: де - коефіцієнт режиму, який враховує термін роботи передачі при навантаженні вигіну;Для проектного розрахунку черв?ячної передачі необхідно визначити розрахункове навантаження: де - розрахунковий обертаючий момент на валу колеса, - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження; коефіцієнт динамічності навантаження, обирається по ступіні точності (7-ступінь при ) згідно з [2,с.29,табл.4.8]. де - коефіцієнт деформації черв?яка, визначаємий по [2,с.29,табл.4.6], в залежності від коефіцієнта діаметра черв?яка: , Згідно з ГОСТ 19672-74 приймаємо стандартне значення : ; ;Перевірочний розрахунок зубців черв?ячного колеса на контактну міцність проводимо згідно умови: , , Умова згинальної міцності: , де - коефіцієнт форми зубців для черв?ячних коліс, залежить від еквівалентного числа зубців: , звідки згідно [2,с.32,табл.4.11] знаходимо ;Шаг зубців черв?яка та колеса,мм: P = ?*m 25,120 Діаметр ділильного кола черв?яка,мм: d1=q*m 64,000 Діаметр ділильного кола колеса,мм: d2=Z2*m 288,000 Діаметр вершин,мм: черв?яка da1=d1 2*ha=m*(q 2) 80,000 колеса da2=d2 2*ha=m*(Z2 2) 304,000 Діаметр западин,мм: черв?яка df1=d1 - 2*hf=m*(q-2,4) 44,800 колеса df2=d2 - 2*hf=m*(Z2-2,4) 268,800Матеріал зубчастих коліс призначаємо Ст.40ХН із загартуванням ТВЧ, після якого досягається твердість: поверхні зуба 50-56 HRC, серцевини - 25-35 HRCВиконуємо проектний розрахунок зубчатих передач з твердістю робочих поверхонь зубців в такому порядку: 1. Число зубців шестерні приймаємо наступними: Відповідно число зубців колеса знаходимо за формулою: , де - кількість зубців колеса; Мінімальне значення модуля зачеплення, при якому забезпечується міцність на згін коліс передачі: , де - коефіцієнт, враховуючий форму зубців і концентрацію напруження; Для визначення модуля зачеплення треба підставити значення та того елементу (шестерні або колеса), у якого відношення менше. Згідно з [2,с.15,табл.2.3] при: Визначимо, по якому елементу буде вестись розрахунок: ; ;Назначимо ступінь точності виготовлених передач в залежності від окружної швидкості: За даними [2,с.22,табл.3.1] призначаємо 9 ступінь точності. Визначаємо навантаження на зубчасті колеса: де - колова сила на шестірні другої передачі: Додаткове навантаження враховується коефіцієнтом навантаження при розрахунку на вигін, та - при розрахунку на контактну витривалість: де - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині контактної лінії; Назначимо ступінь точності виготовлених передач: За даними [2,с.22,табл.3.1] визначаємо 9 ступінь точності.Допустимі напруження при розрахунку на
План
ЗМІСТ
ВСТУП
1 ВИЗНАЧЕННЯ ВИХІДНИХ ДАНИХ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ПРИВОДА
1.1 Вибір та перевірка електродвигуна
1.2 Визначення загального передатного числа і його розбивка по ступеням
1.3 Розрахунок частот обертання, потужностей та обертаючих моментів на валах
1.4 Вибір розрахункового навантаження
2 РОЗРАХУНОК ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧ
2.1 Розрахунок черв?ячної передачі
2.1.1 Вибір матеріалів для виготовлення черв?ячної передачі
2.1.2 Визначення допустимих напружень
2.1.3 Проектний розрахунок
2.1.4 Перевірочний розрахунок
2.1.5 Визначення геометричних розмірів черв?ячного зачеплення
2.2 Розрахунок циліндричних передач
2.2.1 Приблизне визначення граничних та допустимих навантажень для матеріалів коліс
2.2.2 Приблизний проектний розрахунок головного та основних параметрів передач із умови згинальної міцності
2.2.3 Уточнюючий розрахунок розрахункового навантаження та фактичних згинальних напружень
2.2.4 Уточнююче визначення граничних та допустимих навантажень матеріалу коліс
2.2.5 Вибір матеріалів зубчастих коліс
2.2.6 Конструювання зубчастих коліс
2.3 Ескізна компоновка редуктора
3 ПРОЕКТУВАННЯ ВАЛІВ
3.1 Проектний розрахунок вала
3.2 Визначення навантажень у зачепленні
3.3 Побудова епюр згинаючих та крутних моментів
3.4 Розрахунок вала на опір втомі
4 ПРОЕКТУВАННЯ ВУЗЛІВ ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ
4.1 Вибір підшипників кочення. Розрахунок їх довговічності