Проектирование привода - Курсовая работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Кафедра прикладной механики и материаловедения проектирование приводаС развитием науки и техники проблемные вопросы решаются с учетом все возрастающего числа факторов, базирующихся на данных различных наук. При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящихся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике. При выборе типа редуктора для привода рабочего органа (устройства) необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы. Из всех видов передач зубчатые передачи имеют наименьшие габариты, массу, стоимость и потери на трение. Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают большой надежностью в работе, постоянством передаточного отношения изза отсутствия проскальзывания, возможностью применения в широком диапазоне скоростей и передаточных отношений.1.1[1] примем следующие значения КПД: - для цепной передачи: h1 = 0,93 для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: h2 = 0,97 В таблице 24.7[2] по требуемой мощности выбираем электродвигатель АИР 132М2/2910, с синхронной частотой вращения 3000 об/мин, с параметрами: Рдвиг.=11 КВТ. По формулам из таблицы 1.3[2] для червячно-цилиндрического редуктора для тихоходной передачи получаем передаточное число: Передаточное число для тихоходной передачи: Ut = 2,5 Рассчитанные частоты вращения валов сведены ниже: Вал 1-й nб = nдвиг = 2910 об./мин.Вращающий момент на меньшем ведущем шкиве: T(ведущий шкив) = 398,7 Нхмм. Принимаем: z1=25, z2=50. Принимаем t: t=31.7 мм. Предварительная длина ремня: Межосевое расстояние в интервале: Принимаем а=1000 мм. at=31.5 Расчетная длина ремня: Принимаем: а=1000 мм t=31.7 Lt=100,5ZN = , где NHG - число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяется по средней твердости поверхности зубьев: NHG = 30 x HBCP2.4 12 x 107 ZR = 1 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости сопряженных поверхностей зубьев. Zv - коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости: Zv = 1…1,15 . YR = 1 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости, переходной поверхности между зубьями. 2.6[2]); KH? - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, обусловливаемую погрешностями изготовления (погрешностями направления зуба) и упругими деформациями валов, подшипников.Расчетное значение контактного напряжения: ?H = ? [?]H где Z? = 9600 - для прямозубой передачи.Значения коэффициента YFS, учитывающего форму зуба и концентрацию напряжений, определяется в зависимости от приведенного числа зубьев zv и коэффициента смещения. Значение коэффициента Y?, учитывающего угол наклона зуба, вычисляют по формуле: Y = 1 - = 1 - = 1SH - коэффициент безопасности SH = 1,1; ZN - коэффициент долговечности, учитывающий влияние ресурса. ZN = , где NHG - число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяется по средней твердости поверхности зубьев: NHG = 30 x HBCP2.4 12 x 107 ZR = 1 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости сопряженных поверхностей зубьев. Zv - коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости: Zv = 1…1,15 . Для прямозубых колес за расчетное напряжение принимается минимальное допустимое контактное напряжение шестерни или колеса.Значения коэффициента YFS, учитывающего форму зуба и концентрацию напряжений, определяется в зависимости от приведенного числа зубьев zv и коэффициента смещения.Предварительный расчет валов проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Диаметр вала при допускаемом напряжении [?к] = 20 МПА вычисляем по формуле 8.16[1]: dв ? Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: 18 мм.Под подшипники выбираем диаметр вала: 50 мм.Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1]. см = = 84,7Мпа [см] где Т = 398,7 Нхм - момент на валу; dвала = 48 мм - диаметр вала; h = 9 мм - высота шпонки; b = 14 мм - ширина шпонки; l = 70 мм - длина шпонки; t1 = 5,5 мм - глубина паза вала. Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1]. ср = = 21,2 Мпа [ср] Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1]. см = 32 Мпа ? [?см] где Т = 24,5 Нхм - момент на валу; dвала = 18 мм - диаметр вала; h = 6 мм - высота шпонки; b = 6 мм - ширина шпонки; l = 40 мм - длина шпонки; t1 = 3,5 мм - глубина паза вала. Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1]. ср = = 13,3 Мпа ? [?ср] Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180o друг к другу.Для редукторов толщину стенки корпуса, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычисляют по формуле: = 1.3 x = 1.

Содержание

1. Введение

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

3. Расчет цепной передачи

4. Расчет 2-й зубчатой цилиндрической передачи

4.1 Проектный расчет

4.2 Проверочный расчет по контактным напряжениям

4.3 Проверка зубьев передачи на изгиб

5. Расчет 3-й зубчатой червячной передачи

5.1 Проектный расчет

5.2 Проверочный расчет по контактным напряжениям

5.3 Проверка зубьев передачи на изгиб

6. Предварительный расчет валов

6.1 Ведущий вал

6.2 2-й вал

6.3 Выходной вал

7. Проверка прочности шпоночных соединений

7.1 Ведущий шкив 1-й клиноременной передачи

7.2 Шестерня 2-й зубчатой цилиндрической передачи

7.3 Шестерня 3-й зубчатой цилиндрической передачи

7.4 Колесо 2-й зубчатой цилиндрической передачи

8. Конструктивные размеры корпуса редуктора

9. Расчет реакций в опорах

9.1 1-й вал

9.2 2-й вал

9.3 3-й вал

10. Построение эпюр моментов валов

10.1 Расчет моментов 1-го вала

10.2 Эпюры моментов 1-го вала

10.3 Расчет моментов 2-го вала

10.4 Эпюры моментов 2-го вала

10.5 Расчет моментов 3-го вала

10.6 Эпюры моментов 3-го вала

11. Проверка долговечности подшипников

11.1 1-й вал

12. Уточненный расчет валов

12.1 Расчет 1-го вала

13. Выбор сорта масла

14. Технология сборки редуктора

15. Заключение

16. Список использованной литературы

1