Выбор типа передач и вида зацеплений. Кинематическая схема, перечень элементов и изображение между ними. Определение числа зубьев. Расчет кинематики редуктора. Разработка конструкции: расчет его элементов - зубчатых колес, валов, подшипников и корпуса.
Аннотация к работе
Он включает в себя обычно: источник энергии - двигатель, передаточный механизм на основе механических передач, согласующий скорости и моменты двигателя и рабочего органа машины (механизма), и аппаратуру управления. В качестве передаточного механизма привода наиболее часто используют редуктор. Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, т. е. имеют общемашиностроительное применение, благодаря удовлетворению общим техническим требованиям (экономическим, потребительским и т. п.) Внешние (потребительские) характеристики редукторов каждого типа определяются следующими основными параметрами: передаточным отношением (частотой вращения выходного вала) - кинематической характеристикой редуктора; вращающим моментом и допускаемой консольной нагрузкой на выходном валу - силовыми характеристиками редуктора; коэффициентом полезного действия. Для обеспечения потребностей народного хозяйства промышленность выпускает редукторы и мотор-редукторы в широком диапазоне передаточных отношений от imin= 1 (для одноступенчатых конических и цилиндрических редукторов) до imax = 3150 (для мотор-редукторов, планетарных и некоторых других типов редукторов).Однако благодаря закручиванию ремня иногда реализуется передача между параллельными валами с вращением их в противоположные стороны, а также передача между перекрещивающимися валами. Передачи зубчатыми ремнями имеют ряд важных достоинств: отсутствие проскальзывания; большой диапазон скоростей ремня (до 80 м/с); высокий КПД (95...99%); малошумность, что объясняется, в частности, малым люфтом в зацеплении; компактность благодаря небольшой ширине ремня и возможности применения звездочек малого диаметра; малая масса, отнесенная к единице мощности; простота обслуживания; малое требуемое натяжение и, как следствие, низкие нагрузки на опоры; большая долговечность, так как износ ремня мал. Зубчатыми называют механизмы (передачи), в которых движение между звеньями (зубчатыми колесами) передается с помощью последовательно зацепляющихся зубьев. По профилям зубьев колес передачи подразделяют на: передачи с эвольвентным зацеплением, в котором профили зубьев очерчены эвольвентами окружностей; передачи с циклоидальным зацеплением, в котором профили зубьев - дуги эпи-и гипоциклоид; передачи с зацеплением Новикова, в котором взаимодействуют выпуклый профиль зуба одного колеса и вогнутый профиль зуба другого колеса. Перекрестное расположение осей дает передачам ряд важных для практики преимуществ перед другими передачами: валы могут продолжаться в обе стороны от колеса, облегчая передачу движения нескольким ведомым валам; подшипники можно располагать по обе стороны от колеса, улучшая (в сравнении с коническими передачами) условия работы передачи.Для определения ориентировочного передаточного отношения каждой ступени воспользуемся формулой: Uk= Для нормальной работы редуктора необходимо, чтобы передаточное отношение ступеней возрастало от входного вала к выходному. Ориентируясь на полученную цифру для первой ступени выбираем: U1=1,8, т.к.Up = U1·U2·U3·U4·U5 Минимальное число зубьев на шестерни для эвольвентного зацепления лежит в пределах от 17 до 28, причем в точных передачах надо приближаться к верхнему правому пределу. Ориентируясь на ГОСТ 13733-77 выбираю для первой шестерниОсновой для проведения расчетов является выбранный модуль и число зубьев колес.Расчет ведем по следующим формулам: Uk= n2k-1/n2k= W2k-1/W2kВоспользуемся следующими формулами: d= mz - для делительной окружности Определим делительные окружности: d1,3,5,7,9= mz1= 0,3·24= 7,2 d2= mz2= 0,3·43= 12,9 d4= mz4= 0,3·49= 14,7 d6= mz6= 0,3·54= 16,2 d8= mz8= 0,3·55= 16,5 d10= mz10= 0,3·68= 20,4 Определим диаметр выступа: De1,3,5,7,9= d1,3,5,7,9 2m= 7,2 0,6= 7,8Разработка конструкции состоит в расчете и выборе его элементов: зубчатые колеса, валы, подшипники и корпуса. Поддержания вращающихся деталей для передачи вращающего момента одной детали к другой (в осевом направлении) в конструкциях используют детали в форме тел вращения, называемые валами. В зависимости от вида испытываемой деформациусловно различают: простые валы (валы) - работают в условиях кручения, изгиба и растяжения (сжатия), их применяют в передачах: зубчатых, ременных и др.; торсионные валы (торсионы) - работают лишь в условиях кручения, т. е. передают только вращающий момент, соединяя обычно два вала на индивидуальных опорах;Для улучшения работоспособности тяжелонагруженных и высокоскоростных цилиндрических зубчатых передач-внешнего зацеплений рекомендуется применять исходный контур с модификацией профиля головки зуба, при этом линия модификации - прямая, коэффициент высоты модификации hg должен быть не более 0,45, а коэффициент глубины модификации * - не более 0,02. Для передач, к которым предъявляются специальные требования, допускается применение исходных контуров, отличающихся от установленных настоящим стандартом, параметры которых должны устанавливаться в отраслевых стандартах. Зубчатые колеса рекомендуется изготавливать без модификации профиля головк
План
Содержание
Введение
1. Библиографический поиск
2. Выбор типа передач и вида зацеплений
3. Разработка кинематической схемы
3.1 Определение общего передаточного отношения
3.2 Определение числа ступеней
4. Расчет кинематики и геометрии
4.1 Расчет кинематики редуктора
4.2 Геометрия
5. Разработка конструкции редуктора
5.1 Выбор конструкции цилиндрических зубчатых колес
5.2 Конструктивное выполнение и исполнение валов
5.3 Выбор и расчет опор
5.4 Определение КПД
Заключение
Список использованной литературы
Введение
ОБРАЗОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА
Приводом называют устройство, приводящее в движение машину или механизм. Он включает в себя обычно: источник энергии - двигатель, передаточный механизм на основе механических передач, согласующий скорости и моменты двигателя и рабочего органа машины (механизма), и аппаратуру управления.
Лишь в редких случаях, когда угловые скорости валов двигателя и машины совпадают, применяют непосредственное их соединение муфтой (например, в приводах вентиляторов, насосов и т. п.).
Выбор типа механической передачи для привода является одной из инженерных задач, решаемых при разработке проекта машины, прибора или аппарата на основе технико-экономического сопоставления. Исходными данными для этого служат внешние характеристики передачи: тип машины и назначение передачи; передаваемая мощность и частоты вращения входного и выходного валов, взаимное расположение и расстояние между этими валами; условия технического обслуживания, ресурс привода и др. Варианты передач сравнивают по КПД, массе, габаритам, стоимости проектирования, производства, эксплуатации и т. п. На принимаемые решения существенное влияние оказывают накопленный в машиностроении опыт проектирования, производства и эксплуатации различных передач, техническая оснащенность промышленных предприятий отрасли и другие факторы.
РЕДУКТОРЫ
В качестве передаточного механизма привода наиболее часто используют редуктор. Редуктором называют агрегат с передачами зацепления, который предназначен для повышения вращающего момента и уменьшения угловой скорости приводного двигателя.
Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, т. е. имеют общемашиностроительное применение, благодаря удовлетворению общим техническим требованиям (экономическим, потребительским и т. п.)
Внешние (потребительские) характеристики редукторов каждого типа определяются следующими основными параметрами: передаточным отношением (частотой вращения выходного вала) - кинематической характеристикой редуктора; вращающим моментом и допускаемой консольной нагрузкой на выходном валу - силовыми характеристиками редуктора; коэффициентом полезного действия.
Редукторы общемашиностроительного применения в приводах комплектуются преимущественно четырехполюсными электродвигателями. Для обеспечения потребностей народного хозяйства промышленность выпускает редукторы и мотор-редукторы в широком диапазоне передаточных отношений от imin= 1 (для одноступенчатых конических и цилиндрических редукторов) до imax = 3150 (для мотор-редукторов, планетарных и некоторых других типов редукторов). Большинство отечественных и зарубежных редукторов выполняют с передаточными отношениями i? 160. Около 75% редукторов изготавливается в двухступенчатом исполнении при i = 8...40. Зубчатые редукторы выпускают серийно в одно-, двух- и трехступенчатом исполнении. Ряд одноступенчатых редукторов цилиндрических (т. е. с цилиндрическими колесами) типа ЦУ обеспечивает передачу вращающих моментов на тихоходном валу от 250 до 4000 Н-м при i = 2...6,3.
Ряд двухступенчатых редукторов цилиндрических типа Ц2У в диапазоне i = 8...40 способен также передать вращающий момент Гт = = 250...4000 Н•м. В редукторах этого типа использовано зубчатое эвольвентное косозубое зацепление.
Промышленность выпускает также подобные редукторы Ц2У-Н и Ц2Н с зацеплением Новикова и др.
Распространены соосные редукторы, которые имеют меньшие габариты по длине.
Для уменьшения условий работы наиболее нагруженной тихоходной ступени изготовляют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью в виде двух косозубых пар для обеспечения равномерного распределения нагрузки между ними. Колеса одной пары имеют левые зубья, а колеса другой пары - правые зубья. Один из валов раздвоенной передачи должен допускать осевую само-установку. Редукторы с раздвоенной ступенью имеют на 20 % меньшую массу, чем редукторы с развернутой схемой колес, но более трудоемки в изготовлении.
Трехступенчатые редукторы типа ЦЗУ и др. имеют развернутую схему расположения колес. Используются также трехступенчатые редукторы с раздвоенной второй ступенью.
Для передачи вращения между пересекающимися валами применяют коническо-цилиндрические редукторы типа КЦ1. Быстроходная ступень - коническая с круговыми зубьями, так как конические колеса больших размеров труднее изготовить, чем цилиндрические колеса. Тихоходная ступень косозубая.
Менее распространены другие схемы редукторов.
Промышленность серийно выпускает мотор-редукторы - агрегаты, в которых конструктивно объединены электродвигатель и редуктор: мотор-редукторы цилиндрические двухступенчатые соосные типа МЦ2С, мотор-редукторы планетарные зубчатые двухступенчатые типа МПЗ2 и мотор-редукторы волновые горизонтальные типа МВЗ.
Получили распространение навесные редукторы и мотор-редукторы. Их выходной вал выполняется полым со шлицевым отверстием или канавкой под шпонку. Такой вал соединяется непосредственно с входным валом приводимой машины.
Список литературы
Для выполнения курсового проекта был проведен поиск зубчатых передач. В книги «Прикладная механика» авторов Г.Б. Иосилевич, Г.Б. Строганов был проведен анализ передач.