Проектирование привода - Курсовая работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине “Детали машин”С 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 В таблице 24.7[2] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 112М4, с синхронной частотой вращения 1500 об/мин, с параметрами: Рдвиг.=5, 5 КВТ. По формулам из таблицы 1.3[2] для двухступенчатого редуктора для тихоходной передачи получаем передаточное число: U3 = 0.8 x = 0.8 x =3.33 Примем стандартное значение для цепи: . Рассчитанные частоты вращения валов сведены ниже в таблицу: Таблица 1ZN = , 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. 18[2]): aw = Ka x (U 1) x , где Ка = 450 - для прямозубой передачи, для несимметрично расположенной цилиндрической передачи выбираем yba = 0, 4; KH - коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность: KH = KHV x KHB x KHA где KHV = 1, 12 - коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения (выбирается по табл. 2.6[2]); KHB - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, обусловливаемую погрешностями изготовления (погрешностями направления зуба) и упругими деформациями валов, подшипников.Значения коэффициента YFS, учитывающего форму зуба и концентрацию напряжений, определяется в зависимости от приведенного числа зубьев zv и коэффициента смещения. Значение коэффициента Yb, учитывающего угол наклона зуба, вычисляют по формуле: Yb = 1 - = 1 - = 12[2] имеем: для стали шестерни с твердостью поверхностей зубьев более HB 350 и термической обработкой - закалка SH lim(шест.) = 18 x HRC1 150= 18 x 50 150 = 1050 Мпа; Для прямозубых колес за расчетное напряжение принимается минимальное допустимое контактное напряжение шестерни или колеса. YR = 1 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости, переходной поверхности между зубьями. 18[2]): aw = Ka x (U 1) x , где Ка = 49, 5 - для прямозубой передачи, для несимметрично расположенной цилиндрической передачи выбираем yba = 0, 4; KH - коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность: KH = KHV x KHB x KHA где KHV = 1, 09 - коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения (выбирается по табл. 2.6[2]); KHB - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, обусловливаемую погрешностями изготовления (погрешностями направления зуба) и упругими деформациями валов, подшипников.Расчетное значение контактного напряжения: SH = ? [s]H где Zs = 9600 - для прямозубой передачи.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 [тк] = 20 Мпа вычисляем по формуле 8.16[1]: dв ? Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: 22 мм.Под подшипники выбираем диаметр вала: 45 мм.Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1]. scm = =67 Мпа ? [scm] где Т = 264 Нхм - момент на валу; dвала = 35 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 10 мм - ширина шпонки; l = 36 мм - длина шпонки; t1 = 5 мм - глубина паза вала. Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1]. тср = =58, 02 Мпа ? [тср] Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1]. scm = 13 Мпа ? [scm] где Т = 28, 713 Нхм - момент на валу; dвала = 22 мм - диаметр вала; h = 6 мм - высота шпонки; b = 6 мм - ширина шпонки; l = 40 мм - длина шпонки; t1 = 5 мм - глубина паза вала. Проверим шпонку на срез по формуле 8.

Содержание

1. Введение

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

3. Расчет 1-й 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 цилиндрической 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

Заключение

Список использованной литературы