Редуктор червячный одноступенчатый - Курсовая работа

Редуктор - это механизм, состоящий из зубчатых передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала электродвигателя к валу рабочей машины. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д.Среднее значение КПД для передач и подшипников принимается по [1,с.5]: hцп = 0,925; hчп = 0,725; hп = 0,99. По требуемой мощности и синхронной частоте (на начальном этапе проектирования выбираем 1500 об/мин) выбирается электродвигатель 4А132S4У3, мощность которого Рд =7,5 КВТ, скольжение s = 3,0%Общее передаточное число равно отношению частоты вращения входного и выходного валов привода: С учетом скольжения частота вращения вала электродвигателя равна NI = nc (1 - s) = 1500.(1 - 0,03) = 1455 об/мин.Частота вращения валов привода (римские цифры индексов) и редуктора (арабские) определится: NI = 1455 об/мин; 1.4 Мощности, передаваемые валами редуктора Число заходов червяка z1 рекомендуется принимать: при uчп ? 25 z1= 2;Выбор материала определяется скоростью скольжения в зацеплении Vs, которая предварительно определяется по следующей эмпирической зависимости: м/с. При VS ? 2 м/с червячное колесо изготавливают из чугуна. При VS > 2 м/с колесо делают составным: зубчатый венец изготавливают из бронзы, а ступицу - из чугуна. При выборе материала для червяка и зубчатого венца червячного колеса рекомендуется пользоваться данными [1, c.66, таблица 4.8]. Принимается материал: - для червяка Сталь 45, закалка, sв= 570 МПА, st= 290 МПА, твердость HRC? 45;электродвигатель редуктор подшипникПроверяется материал венца червячной передачи, а именно, сравнивается расчетное контактное напряжение с допускаемым напряжением: где К = KBKV - коэффициент нагрузки. Kb - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба: , где q - коэффициент деформации червяка по [1, c.64, таблица 4.6], q = 86; c - вспомогательный коэффициент, зависящий от характера изменения нагрузки [1, c.65]. KV - коэффициент динамичности - зависит от степени точности, которую назначают в зависимости от скорости скольжения VS и от степени точности по [1, c.65, таблица 4.7].Напряжение изгиба в зубьях червячного колеса : где YF - коэффициент формы зуба, определяемый по графику зависимости от эквивалентного числа зубьев zv (рисунок 9).Поскольку в червячной передаче возникают значительные осевые усилия, применяются радиально-упорные подшипники: шариковые или роликовые конические средней или легкой серии.Силы в зацеплении: окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке, окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе, радиальные силы на колесе и червяке При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков. Направления сил представлены на рисунке 3; опоры, воспринимающие внешние осевые силы, обозначим цифрами 2 и 4. Реакции опор (правую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa1 , обозначим цифрой 2): В плоскости xz Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных подшипников: S1 = EPR1 =0,45 •1142 = 514 HСчитаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха, и принимаем коэффициент теплопередачи kt = 17 Вт/( м2 ??С).Выбираем призматическую шпонку со скругленными концами: b=18мм - ширина шпонки, h=11мм - высота шпонки, t1=7,0мм - глубина паза на валу, t2=4,4мм - глубина паза на муфте. Учитывая длину вала и предполагаемую длину ступицы муфты = 132мм, принимаем длину шпонки мм. Принимая материал шпонки сталь 45 с пределом текучести , а допускаемый коэффициент запаса прочности [s]=2,3 (нагрузка постоянная нереверсивная)], определим допускаемое напряжение , (МПА) [№3 с.55] - прочность шпоночного соединения обеспечена. [№3 с.57] - прочность шпоночного соединения обеспечена.Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчета геометрических характеристик, значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение. Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по от нулевому (пульсирующему). Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов. Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l = 70 мм (муфта УВП для валов диаметром 26 мм), получим изгибающий момент в сечении А - А от консольной нагрузки: H • мм.Проверим стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость)Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла.После выполнения курсового проекта освоены основные принципы проектирования: Проект должен быть реальным, т.е. по чертежам можно изготовить изделие; Проект должен быть экономически обоснован, т.е. изделия по данному проекту можно было бы изготовить с минимальными затратами соответствующего качеств

Содержание

Введение

1. Расчет и выбор электродвигателя

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Общее передаточное число и передаточные числа ступеней

1.3 Частоты вращения валов

1.4 Мощности, передаваемые валами

1.5 Крутящие моменты, передаваемые валами

2. Расчет червячной передачи

2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

2.2 Выбор величин q, z1, z2

2.3 Расчет межосевого расстояния

3. Проверочный расчет передачи

3.1 Проверка зубьев колеса по контактным напряжениям

3.2 Проверка зубьев червячного колеса по напряжениям изгиба

4. Выбор и проверка долговечности подшипников

4.1 Выбор подшипников

4.2 Проверка долговечности подшипников

5. Тепловой расчет

6. Проверка шпоночных соединений

7. Уточненный расчет валов

7.1 Проверка червяка на жесткость

8. Смазка редуктора

Заключение

Список использованных источников

Редуктор - это механизм, состоящий из зубчатых передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала электродвигателя к валу рабочей машины.

Основное назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение крутящего момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д.

Редуктор проектируют для привода определенной машины при заданной нагрузке и других параметрах без указания конкретного назначения или с привязкой к конкретному механизму.

Проектируемый редуктор предназначен для передачи крутящего момента от вала электродвигателя к выходному валу редуктора и далее к рабочему механизму в горизонтальном исполнении.

Ведущий вал редуктора соединен с валом двигателя с помощью ременной передачи, а ведомый вал редуктора с исполнительным механизмом через фланцевую муфту

После выполнения курсового проекта освоены основные принципы проектирования: Проект должен быть реальным, т.е. по чертежам можно изготовить изделие;

Проект выполняется согласно ГОСТАМ;

Проект должен быть экономически обоснован, т.е. изделия по данному проекту можно было бы изготовить с минимальными затратами соответствующего качества.

Приобретены следующие навыки: - Работа с ГОСТАМИ

- Усвоена последовательность проектирования (получение технического задания на проектирование, выбор конструктивных элементов, выполнение компоновки, выполнение сборочного чертежа, выполнение деталировки, составление спецификации, оформление пояснительной записки )

- Освоены методики инженерных расчетов (работа с формулами, эпюрами, вычисление необходимых для проектирования значений)

- Оформление текстовых и графических документов проекта по установленным стандартам

Данный курсовой проект дает представление об этапах изготовления технических изделий; позволяет читать любой чертеж; дает представление о Государственных стандартах, что любое изделие должно быть выполнено согласно стандарту или техническому условию.

1. Детали машин и основы конструирования. / Под ред. М.Н.Ерохина.- М.: КОЛОСС, 2004.- 262 с.

2. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1988.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 1990.

4. Атласы конструкций деталей машин.

5. Структкра и правила оформления текстовых документов / В.З.Порцев, Г.Ф.Фролова, И.Ф.Решетников; Уральск. гос.экон.ун-т.- Екатеринбург: Изд-во УРГЭУ, 2005.- 53 с.

6. Задания на курсовой проект по деталям машин для студентов специальности 27.11./ С.В.Крюков; Уральск. гос.экон.ун-т.- Екатеринбург: Изд-во УРГЭУ, 1998.- 8 с.

7. Эскизная компоновка одноступенчатого редуктора / С.В.Крюков; Уральск. гос.экон.ун-т.- Екатеринбург: Изд-во УРГЭУ, 1994.- 32 с.

8. Детали машин. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения всех специальностей (Альбом)/ С.В.Крюков.- Екатеринбург: УРГЭУ, 2003.- 50 с.

9. Примеры расчета зубчатых передач на этапе проведения их компоновки / Метод. указ. по курсу Детали машин, С.В.Крюков; Уральск. гос.экон.ун-т.- Екатеринбург: Изд-во УРГЭУ, 2009.- 31 с.

Размещено на .ru