Предварительный расчет привода, определение недостающих геометрических размеров. Проектирование редуктора, расчет ступеней, валов, подшипников, шпоночных соединений. Эскизное проектирование, выбор посадок, выполнение рабочих чертежей и выбор смазки.
Аннотация к работе
В данной работе произведена разработка конструкции цилиндрического двухступенчатого редуктора. Выполнен расчет и проверка основных его элементов: зубчатых передач, валов, подшипников, шпоночных соединений. На первом этапе расчетов были определены необходимые параметры привода (частота вращения двигателя, моменты на валах, передаточное отношение редуктора). Далее, на этапе расчета передач, были найдены допускаемые напряжения, геометрические и кинематические параметры передач и произведена их проверка на выносливость и прочность.Расчет диаметра делительной окружности приводной звездочки производим по формуле: , где P - шаг тяговой цепи, мм;Номинальный вращающий момент на валу И. М. найдем по формуле: , где - окружное усилие на рабочем элементе И.М., КН; Расчет эквивалентного вращающего момента производим следующим образом: , где - ступени нагрузки (момента) и соответствующее ей время работы по графику нагрузки; Общий КПД привода найдем как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи: , где = 0,98 - КПД соединительной муфты; Возможный диапазон общего передаточного числа кинематической схемы привода: где , - соответственно максимальное передаточное число быстроходной и тихоходной ступени передач; Выбираем электродвигатель по условиям: , , где , - табличные значения соответственно мощности, КВТ и частоты вращения вала, об/мин.Разбивку производим с использованием формул: , где - передаточное число тихоходной ступени 2-х ступенчатого редуктора. Точность разбивки общего передаточного числа проверяем условием: . С учетом стандартного ряда передаточных чисел имеем: ; . С учетом стандартного ряда передаточных чисел имеем: ; .Проводим проверку правильности расчетов с использованием примерных равенств: ; .2.1.3 Допускаемые контактные напряжения определяем раздельно для шестерни и колеса по формуле: В качестве допускаемого контактного напряжения передачи для косозубых передач принимаем: при выполнении условия: , где - допускаемое контактное напряжение шестерни; 2.1.4 Допускаемые напряжения изгиба зубьев определяем раздельно для шестерни и колеса по формуле: , где - предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, установлен от нулевого цикла напряжений и определяется в зависимости от способа термической или химико-термической обработки: - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки: - коэффициент долговечности: - базовое число циклов напряжений, . 2.1.5 Допускаемое напряжение изгиба зубьев для расчета на изгиб максимальной нагрузкой определяют раздельно для зубчатых колес пары по формуле: , где - коэффициент, учитывающий различие между предельными напряжениями, определенными при ударном однократном нагружении и при числе ударных нагружений . коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий: , - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачи.Эпюра изгибающего момента для вертикальной плоскости Эпюра изгибающего момента для горизонтальной плоскости Эпюра изгибающего момента для произвольной плоскости Расчет 1-го сечения Эпюра изгибающего момента для вертикальной плоскостиПроверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне). максимальный крутящий момент, Н м; моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, м ; Статическую прочность считают обеспеченной, если , где - минимально допустимое значение общего коэффициента запаса по текучести. Моменты сопротивления сечения вала: Расчет 3-го сеченияДля каждого из установленных опасных сечений вычисляем коэффициент запаса прочности: где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям: где - амплитуды напряжений цикла; - средние напряжения цикла; - коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения; Напряжения в опасных сечениях вычисляем по формулам: где - результирующий изгибающий момент, Нм; - крутящий момент (), Нм; и - моменты сопротивления сечения вала при изгибе и кручении, : Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении: где и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения; и - коэффициенты снижения предела выносливости. где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений; и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; и - коэффициенты влияния качества поверхности; - коэффициент влияния поверхностного упрочнения.Приведем вал к эквивалентному валу с постоянным сечением по формуле: , где - длина n-го участка; Для расчета прогиба воспользуемся интегралом Мора (см.[9], стр.199): где - изгибающий момент от единичной нагрузки, Нм; В точке, где нам необходимо найти прогиб, прикладываем единичную нагрузку и составляем уравнения моментов от этой нагрузки. Используя уравнения изгибающих моментов от реальной нагрузки, полученные в пункте 2.3.1, найдем про
План
Содержание
Задание на курсовой проект
Введение
1. Предварительный расчет привода
1.1 Определение недостающих геометрических размеров И.М
1.2 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя
1.3 Разбивка общего передаточного числа редуктора по ступеням передач
1.4 Составление таблицы исходных данных
2. Проектирование редуктора
2.1 Расчет первой ступени редуктора
2.2 Расчет второй ступени редуктора
2.3 Расчет валов редуктора
2.3.1 Проверка сечений валов
2.3.2 Расчет валов редуктора на статическую прочность
2.3.3 Расчет тихоходного вала на сопротивление усталости
2.3.4 Расчет тихоходного вала на жесткость
2.4 Расчет подшипников редуктора
2.5 Расчет шпоночных соединений
3. Эскизное проектирование
3.1 Проектные расчеты валов
3.2 Определение расстояние между деталями передач
3.3 Выбор типа и схемы установки подшипников
4. Выбор посадок
5. Выполнение рабочих чертежей деталей
6. Выбор смазки
Заключение
Литература
Задание на курсовой проект
Шифр КП.15.Д1.6.1.9
Студенту факультет гр.
Спроектировать редуктор ленточного конвейера
Кинематическая схема График нагрузки
Срок службы - 5 лет
Исходные данные
1. Окружное усилие на звездочке - Ft, КН 3,5
2.Скорость цепи конвейера - V, м/с 0,65
3.Шаг цепи по ГОСТ 588-81- Р, мм 100
4.Число зубьев ведущей звездочки- Z 7
5.Высота установки ведущего вала - Н, мм 350
6.Установочный размер И.М.- L, мм 400
Разработать
1.Сборочный чертеж редуктора 27.04.05
2.Рабочие чертежи деталей 11.05.05
Задание получил 9.02.05. разработчик
Введение
В данной работе произведена разработка конструкции цилиндрического двухступенчатого редуктора. Выполнен расчет и проверка основных его элементов: зубчатых передач, валов, подшипников, шпоночных соединений. Расчет производился на основании критериев, обеспечивающих надежность данного устройства на всех этапах эксплуатации.
На первом этапе расчетов были определены необходимые параметры привода (частота вращения двигателя, моменты на валах, передаточное отношение редуктора). Далее, на этапе расчета передач, были найдены допускаемые напряжения, геометрические и кинематические параметры передач и произведена их проверка на выносливость и прочность. Все валы рассчитаны на статическую прочность, а тихоходный вал проверен на сопротивление усталости и на жесткость. Далее производится проверка подшипников выбранной серии. Затем следует проверка шпонок и выбор смазки. В конце дается обоснование выбора посадок и сведения по выполнению рабочих чертежей.
Данный редуктор может применяться в различных отраслях промышленности.
Техническая характеристика редуктора: мощность на входном валу - 3 КВТ; частота вращения быстроходного вала - 700 об/мин; общее передаточное число редуктора - 12,6; крутящий момент на выходном валу - 403,2 Нм.
Работа выполнена на основании задания на курсовой проект.