Расчет, проектирование и моделирование всех узлов редуктора - Курсовая работа

Цель работы: изучение программы T-FLEX-CAD, расчет, проектирование и моделирование всех узлов редуктора; построение чертежей по 3D моделям. Мотор-редуктор - представляющий собой совмещенные в одном блоке электродвигатель и редуктор. Как правило одной ступени бывает недостаточно для достижения необходимого диапазона передаточных чисел мотор-редукторов, поэтому широкое применение нашли двух и трехступенчатые мотор-редукторы.Схема мотор редуктора 3Двигатели используются для приводов механизмов, имеющих постоянную или маломеняющуюся нагрузку при длительном режиме работы, имеют повышенные пусковые моменты.Требуемая мощность электродвигателя: , (1.1) где - мощность на выходном валу, КВТ; КПД отдельных звеньев кинематической цепи приведены в таблице 1.1. Двигатель подбирается по передаваемой мощности. Для асинхронных двигателей допускается перегрузка 8% - при постоянной нагрузке, и 12% - при переменной нагрузке. Крутящий момент на валу: , (1.3)К кинематическим характеристикам относятся частота вращения и угловая скорость, к силовым - мощность и крутящий момент. Частоту вращения валов n, мин-1, определяют для каждого вала последовательно от вала электродвигателя до выходного вала. Частоту вращения каждого вала рассчитывают по частоте вращения предыдущего по схеме вала: , (1.6) Мощности на валах P, КВТ, также определяют для каждого вала последовательно от вала электродвигателя до выходного вала. Мощность на валу рассчитывают по мощности на предыдущем валу, с учетом потерь в каждой ступени: , (1.7)Требуемый ресурс работы мотор-редуктора, лет 10 Число оборотов шестерни тихоходной передачи, мин-1 103,4Так как шестерня за одно и то же время совершает большее число оборотов, чем колесо, для ее изготовления должен быть выбран материал, обладающий большим пределом выносливости и большей износостойкостью. Кроме того, твердость поверхности зубьев шестерни после термообработки (нормализации или улучшения) должна превышать твердость поверхности зубьев колеса на 20…40 единиц по Бринеллю. Базовое число циклов нагружения определяем по формуле: , (1.8) циклов. Коэффициенты нагрузки, характеризующие режим работы механизма, то эквивалентное число циклов можно определить по формуле: , (1.9) где - число зацеплений зуба за один оборот колеса (число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым; Допускаемые контактные напряжения зубьев при расчете на усталость определяются по формуле: , (1.11) где - предел контактной выносливости материала, Н/мм2;Число оборотов шестерни тихоходной передачи, мин-1 103,4 Число оборотов колеса тихоходной передачи, мин-1 15Находим межосевое расстояние тихоходной ступени по формуле: , (1.12) где - для прямозубых колес; Принимаем прямозубое зацепление, 9 степень точности изготовления зубчатой передачи по ГОСТ 1643-81. Определим суммарное число зубьев для пары зубчатых колес и округлим его до ближайшего целого: , (1.15) Определим число зубьев для шестерни: , (1.16) Определим число зубьев для колеса: , .Межосевое расстояние быстроходной ступени принимаем из условия мм тихоходной ступени. Принимаем прямозубое зацепление, 9 степень точности изготовления зубчатой передачи по ГОСТ 1643-81. Приняли мм, т.к. при большем модуле, число зубьев шестерни меньше 17. Определим суммарное число зубьев для пары зубчатых колес и округлим его до ближайшего целого по формуле 1.15: . Определим число зубьев для шестерни по формуле 1.16: .Вращающий момент на промежуточном валу, Н?м 75,6В связи с отсутствием данных об изгибающих моментах предварительное определение диаметр вала, необходимого для выполнения его эскиза и последующего основного расчета, рекомендуется проводить по эмпирическим зависимостям. Диаметр вала электродвигателя под колесо: , (1.21) где - диаметр выходного вала электродвигателя, мм; передаточное число передачи между электродвигателем и редуктором, . мм. Диаметр выходного конца вала рассчитаем по формуле 1.22: мм.В качестве материала вала выберем конструкционную сталь марки Сталь 35 по ГОСТ 1050-88 со следующими механическими характеристиками: МПА, МПА, МПА, МПА, МПА. Эскиз узла тихоходного вала представлен на рисунке 1.1. Принимаем диаметр вала под подшипник по ГОСТ 7242-70 мм. Длину вала под колесо конструктивно принимаем мм. Для фиксации колеса на валу предназначается участок вала, называемый буртом, диаметр которого равен: , (1.26) мм.Выбор материала вала В нашем примере в качестве материала вала выберем конструкционную сталь марки Сталь 35 по ГОСТ 1050-88 со следующими механическими характеристиками: МПА, МПА, МПА, МПА, МПА. Эскиз узла промежуточного вала представлен на рисунке 1.3. Принимаем диаметр вала под подшипник по ГОСТ 7242-70 мм. Для фиксации колеса на валу предназначается участок вала, называемый буртом, диаметр которого равен: , (1.30) мм.В нашем примере в качестве материала вала выберем конструкционную сталь марки Сталь 35 по ГОСТ 1050-88 со следующими механическими характеристиками: МПА, МПА, МПА, МПА, МПА. Эскиз узла быстроходного вала представлен на рисунке 1.4. Длина входного участка вала к

Содержание

Введение

1. Базовые рассчетные модули, определяющие предварительные размерные и силовые характеристики исследуемого мотор-редуктора

1.1 РПМ-1. Энергокинематический расчет привода

1.1.1 Обоснование выбора типа электродвигателя

1.1.2 Выбор электродвигателя

1.1.3 Расчет кинематических и силовых параметров привода

1.2 РПМ-2. Расчет допускаемых контактных напряжений для зубчатых колес

1.2.1 Расчет коэффициентов для вычисления допускаемых контактных напряжений в зубчатых колесах

1.3 РПМ-3. Проектный расчет закрытой зубчатой передачи

1.3.1 Расчет тихоходной ступени

1.3.2 Расчет быстроходной ступени

1.4 РПМ-4. Ориетировочный (проектировочный) расчет вала

1.4.1 Определение предварительных значений диаметров валов

1.5 РПМ-5. Проектный расчет и проектирование моделей валов. Проектирование моделей зубчатых колес и сборочной модели мотор-редуктора

1.5.1 Проектный расчет тихоходного вала

1.5.2 Проектный расчет промежуточного вала

1.5.3 Проектный расчет быстроходного вала

1.5.4 Расчет подшипников на статическую грузоподъемность

1.5.5 Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

1.5.6 Конструирование зубчатых колес

2. Моделирование мотор-редуктора

2.1 Построение трехмерных моделей зубчатых колес

2.2 Построение трехмерных моделей валов

2.3 Построение 3D сборки зубчатой передачи

2.3.1 Трехмерная компоновка зубчатой передачи

2.4 Построение 3D корпусных деталей методом оболочки

2.5 Построение 3D моделей других деталей

2.6 Построение 3D сборки мотор-редуктора

Заключение

Список источников

Цель работы: изучение программы T-FLEX-CAD, расчет, проектирование и моделирование всех узлов редуктора; построение чертежей по 3D моделям.

Мотор-редуктор - представляющий собой совмещенные в одном блоке электродвигатель и редуктор. Мотор-редукторы широко применяется во всех областях промышленности; их достоинства - высокий КПД, простота обслуживания, компактность, упрощенный монтаж. В зависимости от типа используемой передачи выделяют планетарные, червячные, цилиндрические, волновые и другие мотор-редукторы.

Как правило одной ступени бывает недостаточно для достижения необходимого диапазона передаточных чисел мотор-редукторов, поэтому широкое применение нашли двух и трехступенчатые мотор-редукторы. Не редкостью, также, являются четырех и пятиступенчатые мотор-редукторы. К основным компоновкам можно отнести: цилиндрический соосный мотор-редуктор: обычно имеет две-три ступени и диапазон передаточных чисел от 3 до 200. Для передачи движения в нем используются цилиндрические косозубые колеса. Монтируются они, как правило, на лапах или на фланце. Свое название "соосный" такой мотор-редуктор получил благодаря тому, что выходной вал находится на одной оси с электродвигателем. По компоновке цилиндрический соосный мотор-редуктор схож с планетарным, волновым и циклоидным редуктором.