Кинематический расчет и выбор электродвигателя. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений. Расчет тихоходной ступени привода. Проверочный расчет по контактным напряжениям. Проверочный расчет зубьев на изгиб и быстроходной ступени привода.
Определяем мощность на валу ИМ Nим= Тимх щим=11х12=132Вт. Определяем общий КПД привода по схеме привода зобщ=ззп зчп зм зп(1.1) где [1, с.9,10]: ззп=0,97-КПД зубчатой цилиндрической передачи; зп=0,994-коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках 4-х валов. Определяем номинальную частоту вращения электродвигателя по формуле (5) [1,c.11]: nном=nдв·(1-S/100);nном=3000·(1-0,08); Определяем угловую скорость вала двигателя щдв=рnдв/30=р*2760/30=289рад/с;Выбираем материал для шестерни, червяка и колеса по табл.3.2 [4,c.52]: шестерня и червяк-сталь 40Х, термообработка - улучшение 270НВ, колесо - сталь 40Х, термообработка - улучшение 250НВ. Для выбора марки материала червячного колеса рассчитаем скорость скольжения 3.5 [4] для червячного колеса примем бронзу БРА9Ж3Л, отлитую в кокиль с ув=500Н/мм2 и ут=230Н/мм2. Определяем допускаемое контактное напряжение для стальных деталей по формуле [4,c.53]: (2.2) где YHLIMB - предел контактной выносливости при базовом числе циклов;Определяем межосевое расстояние передачи по формуле [4,c.74]: (3.1) Подставив значения в формулу (3.1) получим: Принимаем окончательно по ГОСТ6636-69 [4,табл.13.15] Число витков червяка Z1 принимаем в зависимости от передаточного числа. Из условия жесткости определяем коэффициент диаметра червяка [4,c.75]: q=(0,212…0,25) z2; Определяем основные размеры червяка и червячного колеса по формулам [4,c.76]: Делительный диаметр червякаПроверку контактных напряжений производим по формуле [4, c.77]: ;(3.10) где: К - коэффициент нагрузки, при окружной скорости колеса менее 3м/с К=1.Расчетное напряжение изгиба в основании ножки зубьев колеса [4,с.78]: ;(3.11) где: YF-коэффициент формы зуба колеса, YF =1,55 [4,табл.4.10]. Прочность зубьев на изгиб обеспечивается. Все вычисленные параметры проверочных расчетов заносим в табл.3.Межосевое расстояние для быстроходной ступени для того, чтобы корпус редуктора был разъемным по осям валов принимаем равным 50мм. а=50мм. Определяем суммарное число зубьев по формуле (3.12) [1,c.36]: ZY=2а/mn; Определяем число зубьев шестерни и колеса по формулам (3.13) [2,c.37]: z1= ZY/(U1 1);z1=100/(2,5 1);z1=28,5; принимаем z1=28. Определяем делительные диаметры шестерни и колеса по формуле (3.17) [2,c.37]: d1=mn?z1=1х28=28мм; Определяем остальные геометрические параметры шестерни и колеса по формулам [2,c.37]: ; ;По кинематической схеме привода составляем схему усилий, действующих на валы редуктора по закону равенства действия и противодействия. Схема усилий приведена на рис.1.Схема усилий действующих на валы редуктора представлена на рис.2. Определяем диаметр выходного конца вала под полумуфтой из расчета на чистое кручение [2,c.161]: где [фк]=(20…25)МПА Намечаем приближенную конструкцию ведомого вала редуктора (рис.3), увеличивая диаметр ступеней вала на 5…6мм, под уплотнение допускается на 2…4мм и под буртик на 10мм. Учитывая, что осевые нагрузки на валу имеются предварительно назначаем подшипники шариковые радиально-упорные однорядные серии диаметров 2 по мм подшипник №46205, у которого Dп=52мм; Вп=15мм [4,табл.К27]. Заменяем вал балкой на опорах в местах подшипников (см. рис.4).Схема усилий, действующих на быстроходный вал представлена на рис.2. Определяем диаметр выходного конца вала под полумуфтой из расчета на чистое кручение [2,c.161]: где [фк]=(20…25)Мпа Намечаем приближенную конструкцию быстроходного вала вала редуктора (рис.5), увеличивая диаметр ступеней вала на 5…6мм, под уплотнение допускается на 2…4мм и под буртик на 10мм. мм; Учитывая, что осевых нагрузок на валу нет предварительно назначаем подшипники шариковые радиальные однорядные особо легкой серии по мм подшипник №100, у которого Dп=26мм; Вп=8мм [4,табл.К27]. Заменяем вал балкой на опорах в местах подшипников (см. рис.6).Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений проводим по [4].Для выходного конца быстроходного вала при d=6 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами по ГОСТ23360-78 bxh=2x2 мм2 при t=1,2мм (рис.9). При длине ступицы полумуфты lm=16 мм выбираем длину шпонки l=14мм. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле: (6.1) где Т - передаваемый момент, Н?мм; Т1=0,85 Н?м. lp - рабочая длина шпонки, при скругленных концах lp=l-b,мм;Для зубчатого колеса вала при d=8 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=2x2 мм2 при t=1,2мм, t1=1мм.Для выходного конца вала при d= 18мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=6x6 мм2 при t=3,5мм. При длине ступицы полумуфты LM=20 мм выбираем длину шпонки l=16мм. Для червячного колеса тихоходного вала при d=30 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=8x7мм2 при t=4мм. Параметр тих.вал-полум тих.вал-колесо промвал-шестерня быстр вал-шестер. быстр. вал-полум.В соответствии с табл.5 наиболее опасным является сечение 3-3 тихоходного вала, в котором имеются концентраторы напряжений от посадки зубчатого колеса с натягом, шпоночного паза и возникают наибольшие моменты. При расчете принимаем, что напряжения изгиба изменяются
План
Содержание
Техническое задание на курсовое проектирование
1 Кинематический расчет и выбор электродвигателя
2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
3 Расчет тихоходной ступени привода
3.1 Проектный расчет
3.2 Проверочный расчет по контактным напряжениям
3.3 Проверочный расчет зубьев на изгиб
4 Расчет быстроходной ступени привода
5 Проектный расчет валов редуктора
5.1 Расчет тихоходного вала редуктора
5.2 Расчет быстроходного вала редуктора
5.3 Расчет промежуточного вала редуктора
6 Подбор и проверочный расчет шпонок
6.1 Шпонки быстроходного вала
6.2 Шпонки промежуточного вала
6.1 Шпонки тихоходного вала
7 Проверочный расчет валов на статическую прочность
8 Выбор и проверочный расчет подшипников
9 Выбор масла, смазочных устройств
Список использованной литературы
Техническое задание на курсовое проектирование
Механизм привода
1- электродвигатель;
2- муфта упругая;
3- редуктор зубчатый цилиндро-червячный;
4- передача зубчатая цилиндрическая;
5- передача червячная;
6- муфта;
7- исполнительный механизм.
Вариант 10
Потребный момент на валу исполнительного механизма (ИМ) Тим=11Нм;
