Курсовая: Курсовой по механике
Обновлено
1 Загальна частина
Опис редуктора
Привод складається з електродвигуна, муфти, відкритої ремінної передачі,
одноступінчатого горизонтального циліндричного косозубого редуктора.
Редуктор – це механізм, який служить для зниження кутових швидкостей і
збільшення передавань обертових моментів.
Переваги косозубого редуктора:
- висока міцність зубців;
- плавність ходу;
- безшумність роботи.
Недоліки:
- наявність осьової сили Fа, що намагається зрушити колесо вздовж осі вала;
- складність і дорожнеча виготовлення.
1 – електродвигун;
2 – ремінна передача;
3 – редуктор;
4 – муфта.
Рисунок 1 – Кінематична схема привода
2 Розрахункова частина
2.1 Вибір електродвигуна, кінематичний і силовий розрахунок привода
Визначаємо загальний коефіцієнт корисної дії привода за формулою:
, (1)
де - ккд ремінної передачі, , [ 1 ], с. 5;
- ккд редуктора, , [ 1 ], с. 5;
- ккд підшипникових вузлів, , [ 1 ], с. 5.
Визначаємо загальне передаточне число привода:
(2)
де - частота обертів вихідного вала;
- частота обертів вхідного вала.
Визначаємо частоту обертів вхідного вала:
,
(3)
Вибираємо електродвигун з , тоді загальне передаточне число привода дорівнює:
.
Загальне передаточне число привода розподіляємо по елементах привода:
(4)
де - передаточне число ремінної передачі,, [1], с.36;
- передаточне число циліндричного косозубого редуктора, , [1], с.36.
Визначаємо відхилення розрахункового передаточного числа від фактичного:
, (5)
.
Підбираємо електродвигун попередньо визначаємо потужність на вході вала:
,
(6)
де - кутова швидкість
,
(7)
;
.
Підбираємо електродвигун 4А132М6 з потужністю 7,5 кВт, частотою обертів вала
двигуна
, і діаметром вихідного кінця d = 31 мм.
Визначаємо кутову швидкість на кожному валу привода:
, (8)
,
(9)
,
,
(10)
.
Визначаємо частоту обертів кожного вала привода:
, (11)
,
(12)
,
,
(13)
.
Визначаємо обертаючі моменти на кожному валу привода:
, (14)
,
(15)
,
,
(16)
2.2 Вибір матеріалів зубчастих колес
Так як в завданні немає особливих вимог стосовно габаритів передачі,
вибираємо матеріали з середніми механічними характеристиками:
- для шестірні Сталь 45, термічна обробка – покращання, твердість HВ 230 ;
- для колеса, Сталь 45, термічна обробка – покращання, але твердість на 30
одиниць нижче HВ 200.
Визначаємо допустиму контактну напругу:
, (17)
де - межа контактної витривалості при базовому
числі циклів;
– коефіцієнт довговічності при числі циклів напруги
більше базового, що має міцне при довготривалій
експлуатації редуктора, приймають, ;
- коефіцієнт безпеки, [Sн] = 1,10.
Для вуглецевих сталей з твердістю поверхонь зубців менше НВ 350 і термічною
обробкою покращанням:
(18)
Для косозубих колес розрахункова допустима контактна напруга:
; (19)
для шестірні:
, (20)
;
для колеса:
, (21)
.
Тоді розрахункова допустима контактна напруга:
Так як потрібну умову виконано.
2.3 Розрахунок зубчатої передачі
Визначаємо міжосьову відстань з умови контактної витривалості активних
поверхонь зубців:
, (22)
де - коефіцієнт, враховуючий нерівномірність розподі-
лення навантаження по ширині вінця, , [1], с. 32;
- коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відста-
ні,
Вибираємо найближче значення міжосьової відстані зі стандартного ряду
, [1], с. 36.
Визначаємо нормальний модуль зачеплення:
, (23)
.
Приймаємо стандартне значення модуля , [1], с. 36.
Попередньо приймаємо кут нахилу зубців
Визначаємо число зубців шестірні і колеса:
, (24)
.
Приймаємо , тоді:
,
(25)
.
Приймаємо .
Уточняємо значення кута нахилу зубців:
, (26)
.
Кут нахилу зубців .
Основні розміри шестерні і колеса
діаметри поділювані:
, (27)
,
, (28)
,
перевірка:
,
(29)
,
діаметри вершин зубців:
, (30)
,
, (31)
,
ширина колеса:
,
(32)
,
ширина шестерні:
,
(33)
.
Визначаємо коефіцієнт ширини шестірні по діаметру:
,
(34)
.
Окружна швидкість колес:
,
(35)
.
При такій швидкості для косозубих коліс треба прийняти 8 ступінь точності,
[1], c.32.
Розраховуємо коефіцієнт навантаження:
, (36)
Приймаємо коефіцієнти , [1], c.39,
, [1], c.40.
.
Перевіряємо контактну напругу за формулою:
, (37)
.
Так як , умови міцності виконано.
Сили, які діють в зачепленні:
окружна:
,
(38)
,
радіальна:
,
(39)
,
осьова:
,
(40)
.
Перевіряємо зубці на витривалість за напругою:
, [1], c. 44 (41)
де - коефіцієнт нагрузки;
- коефіцієнт, що враховує форми зубців і залежить
від еквівалентного числа зубців.
Визначаємо коефіцієнт навантаження:
, (42)
Приймаємо , [1], c. 43; , [1], c. 43.
.
Визначаємо еквівалентне число зубців:
у шестерні:
, (43)
,
у колеса:
, (44)
.
Вираховуємо допустиму напругу при розрахунку на витривалість шестірні й колеса:
.
(45)
Для сталі 45 покращенної до :
, [1], с. 44. (46)
для шестірні:
,
для колеса:
.
Визначаємо коефіцієнт безпеки:
(47)
Приймаємо , [1], с. 48
.
Допустима напруга при розрахунку на витривалість шестірні й колеса:
,
.
Знаходимо відношення . (48)
Приймаємо , , [1], с.42
,
.
Подальший розрахунок ведемо для зубців шестірні, так як для неї знайдено
менше значення.
Визначаємо коефіцієнт , який враховує розподіл навантаження між зубцями:
,
(49)
.
Розраховуємо коефіцієнт
для 8 ступені точності, який враховує розподіл навантаження між зубцями:
, (50)
де - коефіцієнт торцевого перекриття,, [1], c.47;
п – ступінь точності коліс, п = 8.
.
Перевіряємо міцність зубців шестірні за формулою:
.
Так як , умови міцності виконано.
2. 4 Проектний розрахунок валів редуктора
Рисунок 2 - Ведучий вал
Визначаємо діаметр вихідного кінця вала:
,
(51)
.
Приймаємо стандартне значення діаметра вихідного кінця із ряда: .
Визначаємо діаметр ступеня вала під підшипник:
,
(52)
.
Рисунок 3 - Ведений вал
Визначаємо діаметр вихідного кінця вала:
, [1], c. 62 (53)
.
Приймаємо стандартне значення із ряду:
Визначаємо діаметр ступеня під підшипник:
,
(54)
.
Визначаємо діаметр вала під колесо:
,
(55)
.
Визначаємо діаметр буртика для упора колеса:
,
(56)
.
Шестірню виконуємо за одне ціле з валом, її розміри визначенні вище.
2.5 Конструювання зубчатих колес
Колесо коване ; ; .
Діаметр маточини:
, (57)
.
Довжина маточини:
, (58)
.
Приймаємо довжину маточини, що дорівнює
Страницы: 1, 2