- •Курсовая работа
- •Задание на курсовую работу
- •Красноярск 2013
- •Технические характеристики привода
- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.
- •2.3.Проектный расчет закрытой конической прямозубой передачи.
- •4.3. Проверочный расчет ведомого вала на статистическую прочность
- •5.2.Расчет подшипников ведомого вала редуктора (тихоходный вал)
- •6. Выбор муфты
- •7.Выбор системы смазки и сорта масла редуктора, уплотнений.
- •8.Расчет шпоночных соединений.
- •9.Проверка запаса прочности и выносливости валов
2.3.Проектный расчет закрытой конической прямозубой передачи.
Определяем диаметр внешней делительной окружности шестерни.
Коэффициент К в зависимости от поверхности твердости и зубьев шестерни и колеса соответственно имеет следущее значения:
-при ≤350HB, ≤ 350HB K=30;
-при ≥45 HRC, ≤350 HB K=25;
-при ≥45 HRC, ≥45 HRC K=22.
Окружную скорость , м/с, на среднем делительном диаметре вычисляем по формуле:
Значение коэффициентов и [1,c 45].
Уточняем предварительно найденное значение диаметра внешней делительной окружности шестерни, мм:
Значение коэффициента внутренней динамической нагрузки для прямозубых конических колес [1, c 46].
Значение коэффициента вычисляем ориентировочно:
Угол делительного конуса шестерни
Внешнее конусное расстояние
Ширина зубчатого венца b=(0.2…0.3)*=0.285*156.25=44.53
Определяем модуль передачи. Внешний торцовый модуль передачи:
Значение коэффициента внутренней динамической нагрузки для прямозубых конических колес [1,c 35].Для конических колес с круговыми зубьями значение [1, c 35].
Находим число зубьев шестерни и колеса :
Полученные значения округляем в блажащую сторону до целого числа.
Фактическое передаточное число определяем как
Отклонение от заданного значения:
Вычисляем действительные геометрические параметры передачи и сводим их в таблицу.
Таблица 3. Основные геометрические соотношения конических зубчатых передач.
Параметры |
Расчетные формулы для прямозубой передачи |
Внешний делительный диаметр, мм Шестерни Колесо |
|
Внешнее конусное расстояние, мм |
0.5*2* |
Угол делительного конуса, град с точностью до 1 Шестерни Колесо |
|
Ширина зубьев |
b0.285* |
Средний модуль, мм. |
|
Средний делительный диаметр ,мм Шестерни Колесо |
|
Высота головки зуба, мм |
|
Высота ножки зуба, мм |
|
Угол ножки зуба, град |
|
Угол головки зуба, град |
=
|
Внешний диаметр вершин зубьев, мм Шестерня Колесо |
d |
Внешний диаметр впадин зубьев, мм Шестерни Колесо |
Находим силы, действующие в зацеплении.
Проверяем передачу на контактную прочность:
[1,c 34;35].
Определяем процент перегрузки:
Полученные результаты находятся в пределах допускаемой нормы.
9.Расчетные напряжения изгиба составляет :
Где [1,c 36] в зависимости от эквивалентного числа зубьев колес для шестерни
Для колеса:
H/mm
Расчет выполнялся нами для наиболее слабого звена передачи, найденного сравнением отношений:
для шестерни: =94.08
для колеса:
3.Расчет открытых передач.
Расчет плоскоременной передачи.
Тип плоского ремня выбираем в зависимости от условий работы и практических рекомендации.
- кордошнуровые прорезиненные ремни рекомендуются для передачи широкого диапазона мощностей при спокойных нагрузках до скоростей νм/с.
Определяем диаметр ведущего( малого) шкива передачи, исходя из условия долговечности[1, c78;79]:
-для кордошнуровых ремней
Определяем скорость ремня, м/с, и сопоставляем ее с оптимальной для принятого типа ремня:
из стандартов
Определяем диаметр ведомого (большого) шкива :
округляем по стандартному ряду
Уточняем передаточное отношение:
Ориентировочно вычисляем межосевое расстояние [1, c 80] а=2,6*=2,6*180=468
Определяем расчетную длину ремня, мм:
Согласно табл.3.3[1, c 79]
На долговечность передачу проверяем по числу пробегов ремня ν.
Находим уточненное межосевое расстояние, мм, и производим расчет только для передач с бесконечным ремнем при окончательно установленной длине ремня по стандарту:
10.Определяем угол обхвата ремнем малого шкива , град, и при необходимости увеличиваем межосевое расстояние a или применяем натяжной ролик:
Допускаем []≥
Определяем допускаемую приведенную удельную окружную силу рассчитываемой передачи, Н/мм:
[1,c 78]; [1,c 82];[1,c 82];[1,c 82]; [1, c 83].
Вычисляем окружную силу, Н, по формуле
По расчету тяговой способности определяем требуемую ширину ( поперечного сечения) ремня b:
- для синтетических и кордошнуровых ремней
Округляем b=100
Сила давления на валы и опоры зависит от способа регулировки натяжения ремня:
- при автоматическом регулировании Q=2*
Устанавливаем ширину шкива
В=112[1, c 84]
4.Расчет валов редуктора
4.1.Расчет валов.
Быстроходный [2, c 112]
Муфта
[2, c 435] подшипник 46309
D=100 B=25
- граф. -граф.
Все округления [2, c 326]
Тихоходный [2, c 112]
Колесо (Шкив)
Т=176,2
=1.25*45=56.2556
Все округления [2, c 326]
4.2. Проверочный расчет ведущего вала на статистическую прочность
Ведущий вал (быстроходный вал)
рис. 1
Дано:
Ft1 = 1421, 6 H;
Fr1 = 501, 54 H;
Fa1 = 102, 36 H;
Fм. = Н
LБ = 134 мм; L1 = 45 мм d1 = 53, 32 мм
LМ = 75 мм;
На рис. 1 составляем расчетную схему вала, проставляем все действующие на вал силы и определяем реакции опор:
Вертикальная плоскость:
а) определяем опорные реакции
∑ М3 = 0 – Fr1 · (L1 + LБ) + RАУ ·LБ + Fа1 = 0
RАУ =
∑ М2 = 0 – Fr1 · L1 + RВУ ·LБ + Fа1 = 0
RВУ =
Проверка: –RАУ + RВУ + Fr1 = – 650 + 148 –501,54= 0
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3, Нм
Мх1 = Fа1 = 102,36·= 2729 Н·мм = 2,7 Н·м ;
Мх2 = Fа1 – Fr1· L1 = 102,36 ·– 501,54·45 = – 19840 Н·мм =
= – 19,8 Н·м;
Мх3 = 0
Горизонтальная плоскость:
а) определяем опорные реакции
∑ М3 = 0 – Ft1 · (L1 + LБ) + RАX ·LБ – Fм ·LМ = 0
RАХ =
∑ М2 = 0 –Ft1 · L1 + RВX ·LБ – Fм ·(LМ + LБ) = 0
RВХ =
Проверка: RBX – RAХ + Ft1 – Fм = 958 – 2071,4 + 1421,6 – 308 = 0
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Нм
Му1 = 0 Му2 = Ft1 · L1 = 1421,6·45 = 63972Н·мм = 64 Н·м;
Му4 = 0 Му3 = – Fм ·LМ = – 308 ·75 = –23100 Н·мм = – 23,1 Н·м;
Строим эпюру крутящих моментов, Н·м
Мк = Мz = Ft1 = 1421,6 = 37899 Н·мм = 38 Н·м
Суммарные реакции:
RA = =
RB = =
Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н·м
М2 = =
М3 = МУ3 = 23,1 Н·м