Содержание стр.
1. Рабочий орган машины
1.1. Определение требуемой мощности двигателя
2. Расчеты зубчатых передач
2.1. Определение частот вращения валов
2.2. Определение крутящих моментов
2.3. Выбор материала зубчатых передач
2.4. Расчет допускаемых напряжений
2.5. Расчет цилиндрических зубчатых передач
2.5.1. Предварительный расчет межосевого расстояния
2.5.2. Уточнение значений межосевого расстояния
2.6. Предварительные основные размеряя колеса
2.7. Силы в зацеплении
3. Проектный расчет валов и опорных конструкций
3.1. Выбор материала валов
3.2. Расчет предварительного диаметра вала
3.3. Предварительный выбор подшипников, шпонок
3.4. Расчет изгибающих и крутящих моментов
4. Смазывание зубчатых колес
5. Список используемой литературы
1. Рабочий орган машины
Рабочим органом грузоподъемной машины, для которой проектируется привод, служит стальной проволочный канат. Определению подлежат: диаметр каната, диаметр барабана, величина крутящего момента и частота вращения барабана. Определим приближенный к истинному диаметр каната по формуле
(метод.
С.3)
где Р – вес поднимаемого груза (Н)
По ГОСТ 3062-80 принимаем диаметр каната равный 8 мм.
По найденному диаметру каната определим диаметр барабана исходя из формулы
Дб≥25d=25х8=200 мм (метод.с.3)
Диаметр барабана округляем в большую сторону по десятому ряду нормальный линейных размеров ГОСТ 6336-69
Дб=200 мм
Крутящий момент и частота вращения двигателя определяется по формуле
кНм
(метод.с.3)
;
где (метод.с.3)
V – скорость подъема груза (27 м/мин)
об/мин
2. Расчеты зубчатых передач.
2.1. Определение крутящих моментов на валах привода.
Крутящий момент на приводном валу
Мв=Мб=400
Нм
Крутящий момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора
Нм
Крутящий момент на промежуточном валу
Нм
где
-
КПД зубчатой передачи тихоходной ступени
редуктора.
Момент на валу шестерни быстроходной ступени
Нм
где
-
КПД зубчатой передачи быстроходной
ступени.
2.2. Определение частот вращения валов.
Для определения частоты вращения валов за исходящую величину принимают вращения ротора двигателя nв.
Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени
n1б=nд=945 об/мин
Частота вращения на промежуточном валу
об/мин
Частота вращения вала тихоходной ступени
об/мин
ИТ – передаточное число тихоходной ступени по соотношениям
ИТ=
(Дун.,Леликов,стр.8)
Иб=Иред/ИТ
ИТ=
Иб=22/4,13=5,32
Из ряда нормальных линейных размеров, (из ГОСТ 6636-69) примем
ИТ=4, Иб=5.
2.3. Выбор материалов зубчатых передач и вида
термообработки.
При выборе материала зубчатых колес следует учитывать назначение проектируемой передачи, условия эксплуатации, требования к габаритным размерам и возможную технологию изготовления колес. Основным материалом для изготовления зубчатых колес является сталь. Необходимую твердость в сочетании с другими механическими характеристиками (а следовательно, желаемые габариты и массу передачи) можно получить за счет назначения соответствующей термической или химико-термической обработки стали.
В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, в мало- и средненагруженных передачах, а так же в передачах с большими габаритами колес (когда термическая обработка их затруднена) обычно применяют стали с твердостью не более 350 НВ, которая обеспечивается нормализацией или термоулучшением материала. При этом возможно чистовое нарезание зубьев непосредственно после термической обработки с высокой точностью изготовления, а при работе передачи обеспечивается хорошая прирабатываемость зубьев без хрупкого разрушения их при динамических нагрузках.
Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни НВ1 рекомендуется принимать больше твердости НВ2 колеса не менее чем на (10…15)НВ.
Выберем сталь 40Х – I ступень
45Х – II ступень
Термообработка – улучшение
Твердость колеса 250 НВ, предел текучести 640 МПа.
Твердость шестерни 285 НВ, предел текучести 750 МПа.
Предельные размеры заготовки для колеса
I ступень: Дпр=200 мм, Sпр=125 мм (40Х)
II ступень: Дпр=125 мм, Sпр=80 мм (45Х)
Дпр – диаметр
Sпр – ширина
Предельные размеры заготовки для шестерни
I ступень: Дпр=125 мм, Sпр=80 мм
II ступень: Дпр=80 мм, Sпр=50 мм.