Детали Машин

Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Февраля 2013 в 20:18, курсовая работа

Краткое описание

Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.

Оглавление

Введение 5
1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА 6
1.1 Анализ кинематической схемы привода и его передаточного механизма. 7
1.2 Выбор стандартного асинхронного электродвигателя 8
1.3 Разбивка общего передаточного отношения передаточного механизма привода по его ступеням 9
1.4 Номинальные частоты вращения валов привода 9
1.5 Номинальные вращающие моменты на валах привода 9
1.6 Техническая характеристика привода 10
2 ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ ПЕРВОЙ ( БЫСТРОХОДНОЙ ) ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА 11
2.1 Исходные данные 11
2.2 Расчет допускаемых напряжений для зубчатой пары при термической обработке улучшение 11
3 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ БЫСТРОХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ 15
3.1 Исходные данные для расчета. 15
3.2 Проектный расчет передачи. 15
4 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ТИХОХОДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КОСОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ 19
4.1 Исходные данные 19
4.2 Проектный расчет передачи 19
5 РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 22
6 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ И ЭСКИЗНАЯ КОМПАНОВКА РЕДУКТОРА 24
6.1 Определение основных диаметров входного вала 24
6.2 Определение основных диаметров промежуточного вала 26
6.3 Определение основных диаметров выходного вала 28
6.4 Смазка подшипников и зацеплений 30
6.5 Выбор крышек подшипниковых узлов и уплотнений 30
7 СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ СХЕМ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ИЗГИБАЮЩИХ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ . 31
7.1 Быстроходный вал 31
7.2 Промежуточный вал 35
7.3 Тихоходный вал 39
8 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ 42
8.1 Расчет подшипников качения на ведущем валу 42
8.2 Расчет подшипников качения на промежуточном валу 42
8.3 Расчет подшипников качения на выходном валу 43
9 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВЫХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ В ОПАСНОМ СЕЧЕНИИ 44
10 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 46
10.1 Расчет шпонок на смятие на быстроходном валу 46
10.2 Расчет шпонок на смятие на промежуточном валу 46
10.3 Расчет шпонок на смятие на выходном валу 46
11 ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК В ОСНОВНЫХ СОПРЯЖЕНИЯХ В РЕДУКТОРЕ 47
11.1 Выбор посадок подшипников качения 47
11.2 Выбор посадок зубчатых колес 47
12 ВЫБОР СОРТА МАСЛА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО КОЛИЧЕСТВА 48
13 ВЫБОР МУФТЫ 48
14 СБОРКА РЕДУКТОРА, РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ И ЗАЦЕПЛЕНИЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 49
15 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 49
Заключение 50
16 ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СТАНДАРТОВ 51
17 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 52

Скачать в ZIP (399.88 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Готовая версия.doc

— 1.61 Мб (Скачать)

Окружное усилие: Н.

Радиальное усилие:

 Н.

Осевое усилие:

5 Расчёт клиноременной передачи

Исходными данными для её расчета  являются:

- вращающий момент на валу  ведущего шкива (момент на валу  электродвигателя)

Т1=10 Н×м;

- мощность на валу ведущего  шкива (это требуемая мощность  электродвигателя)

Р1=3,0 кВт;

- частота вращения ведущего шкива (это номинальная частота вращения электродвигателя) n1=2840 мин-1;

 

- передаточное число передачи  U=Uрем.=2,5.

 

Расчет клиноременной передачи начинается с выбора сечения ремня  по номограмме

в зависимости от мощности Р и частоты вращения n. По исходным данным подходит клиновой ремень сечения Б, параметры которого приведены в таблице:

 

Таблица 6

Параметр

Значение

bp, мм

14

bo, мм

17

h,  мм

10,3

A, мм2

140

L, мм

800…6300

q, кг/м

0,18

d1, мм, не менее

125




 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Сечение клинового ремня Б 

Минимально допускаемый диметр ведущего шкива d1 зависит от сечения ремня, и составляет 125мм для сечения Б. В целях повышения срока службы ремней рекомендуется принимать d1 больше этого значения из стандартного ряда диаметров. Принимаем d1=140мм.

 

Определим расчетный диаметр ведомого шкива:

 

d2’= d1·U=140·2,5=350 мм.

 

Полученное расчетное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного значения по таблице. Принимаем d2=355мм.

Определим фактическое передаточное число ременной передачи

Uф=

=2,56 ,  

где е=0,01…0,02 – коэффициент скольжения.

 

Проверим отклонение ΔU фактического передаточного числа Uф от заданного передаточного числа U

ΔU =

=
  

Определим предварительное значение межосевого расстояния ременной передачи в интервале

 мм

=140+355=495 мм. 

Межосевое расстояние принимается  средним для данного интервала

мм.

Определим расчетную длину ремня

=1606 мм   

Полученную длину ремня округлим до ближайшей стандартной . Принимаем  L=1600мм. Уточняем значение межосевого расстояния передачи по стандартной длине ремня

=396 мм

Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива α1, град,

 

Определим скорость ремня V, м/с,

=20,8 м/с  

Определим расчетную мощность Рр, передаваемую одним клиновым ремнем:

Рр=РоּСαּСLּCu/Cp , где

  Ро – номинальная мощность, кВт, передаваемая одним клиновым ремнем;

Сα, СL, Cu, Cp – поправочные коэффициенты.

 

Рр=2,3*ּ0,9*ּ0,89*ּ1,13/1,2=1,82 кВт;

Определим требуемое число ремней по формуле

Z’=P1/(PpּCz)=3,0/(1,8*ּ0,9)=1,8, где  

Р1 – мощность, передаваемая через передачу, кВт;

Сz – коэффициент числа ремней.

Окончательно выбираем Z=2.

Определим силу предварительного натяжения  одного ремня:

=138,76 Н, где  

СΘ – коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил.

Определим силу  давления на валы передачи Fп, Н,

Fп =2ּFoּ Zּsin(α1/2)=2 ּ 138,7 ּ2sin(149,89/2)=532 Н.

6 Проектный расчёт валов и эскизная компоновка редуктора

 

Вал при работе испытывает сложное  нагружение: деформации кручения и изгиба. Однако проектный расчет валов проводится из условия прочности на чистое кручение, а изгиб вала и концентрация напряжений учитываются пониженными допускаемыми напряжениями на кручение, которые выбираются в интервале [t] = 15 … 20 МПа.

 

6.1 Определение  основных диаметров входного  вала редуктора.

 

Предварительное значение диаметра выходного участка стального вала редуктора определяют по формуле:

 

, где 

 

T- номинальный вращающий момент на валу.

-допускаемое напряжение при  кручении.

Определяем диаметры участков входного вала:

 

мм, принимаем  =20 мм

=25 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4. Эскиз входного вала редуктора.

 

 

6.2 Определение  основных диаметров промежуточного  вала редуктора.

 

Предварительное значение диаметра выходного  участка стального вала редуктора  определяют по формуле:

 

, где 

 

T- номинальный вращающий момент на валу.

-допускаемое напряжение при  кручении.

 

Определяем диаметры участков промежуточного вала:

 

 

мм, принимаем  =35м

=40 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5. Эскиз промежуточного вала редуктора.

 

 

6.3 Определение  основных диаметров выходного  вала редуктора.

Предварительное значение диаметра выходного участка стального вала редуктора определяют по формуле:

 

, где 

 

T- номинальный вращающий момент на валу.

-допускаемое напряжение при  кручении.

 

Определяем диаметры участков выходного  вала:

 

 

мм, принимаем  =50 мм

=60 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6. Эскиз выходного вала редуктора.

 

 

 

 

6.4 Выбор типоразмеров  подшипников и схем установки  валов на опоры.

 

 

6.4.1 Вал №1 – ведущий.

Схему установки для данного  вала принимаем с одной опорой фиксированной, а другой плавающей. Фиксированная опора выполнена  на двух роликовых радиальных однорядных подшипниках типа РО-2305, ГОСТ 8328-75. Плавающую опору выполняем на роликовом радиальном однорядном подшипнике типа Р0-2305, ГОСТ 8328-75.

 

6.4.2 Вал №2 – промежуточный.

Схему установки вала принимаем  в распор. Используем два роликовых радиально-упорных конических, однорядных подшипника типа Р0-7308А, ГОСТ 27365-87.

 

6.4.3 Вал №3 – выходной.

Схему установки вала принимаем  на плавающих опорах. Используем два роликовых радиально-упорных конических, однорядных подшипника типа Р0-7312, ГОСТ 27365-87.

6.5 Смазка подшипников  и зацеплений

 Зубчатая цилиндрическая передача в вертикальном редукторе смазывается жидким маслом методом окунания колеса в масляную ванну, роль которой выполняет корпус редуктора. Т.к. окружная скорость вращения колес равна 2 м/с, что менее 2,5 м/с, то подшипники следует закрыть маслоудерживающими кольцами для предотвращения вымывания смазки.

6.6 Выбор крышек  подшипниковых узлов и уплотнений

Для герметизации подшипниковых узлов  редуктора и осевой фиксации подшипников применяют крышки, изготовленные, как правило, из чугуна СЧ 15.

Для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов  и защиты их от попадания пыли, грязи и влаги применяют резиновые армированные манжеты, размеры которых выбираются по диаметру вала под употнение d = dY1 или dY2.

Для компенсации линейного удлинения  валов редуктора, вследствие их нагревания в процессе работы, предусматривают осевой зазор в подшипниковых узлах a = 0,2…0,5мм. При применении закладных крышек, регулировка осевого зазора производится с помощью компенсирующих колец, которые устанавливаются между торцами наружных колец подшипниковых крышек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Составление расчётных схем, определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

7.1 Быстроходный вал

 

В связи с тем, что на входном  валу раздвоенный поток, то усилия, действующие в зацеплении косозубой цилиндрической передачи на каждой шестерне принять /2; /2; /2.

Изгибающий момент , возникающий из-за осевой силы /2.

 

Нмм

Определение опорных  реакций 

Составляем уравнение статики:

 

Н

Н

 

Значение изгибающих моментов в  характерных сечениях следующие.

Слева:

Нмм

Нмм

Нмм

 

Нмм

 Нмм

Справа:

Нмм

Нмм

 

По этим значениям строим эпюру  ( рис. )

Построение эпюры изгибающих моментов в плоскости XY.

 

Определение опорных реакций

Составляем уравнение статики:

 

 из них

Нмм

Нмм

 

Значения изгибающих моментов в  характерных сечениях следующие.

Слева:

Нмм

Нмм

 Нмм

 Нмм

Справа:

Нмм

Нмм

По этим значениям  строят эпюру ( рис. )

Определение опорных реакций R по формуле:

R=

Нмм

Нмм

Построение эпюры изгибающих моментов M

Изгибающий момент в любом сечении  равен геометрической сумме изгибающих моментов, действующих в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

M=

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

Эпюра построения этим данным изображена по рис.

Построение эпюры крутящих моментов T.

Нмм

Нмм

Нмм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7. Эпюры входного вала редуктора.

7.2 Промежуточный вал

В связи с тем, что на промежуточном  валу раздвоенный поток, то усилия, действующие в зацеплении косозубой  цилиндрической передачи на каждой шестерне принять  /2; /2; /2.

Построение эпюры изгибающих моментов в плоскости XZ.

Изгибающий момент , возникающий из-за осевой силы /2.

 

 

Нмм

Изгибающий момент , возникающий из-за осевой силы /2.

 

Нмм

 

Определение опорных  реакций 

Составляем уравнение статики:

 

Н

Н

Значения изгибающих моментов в  характерных сечениях следующие.

Слева:

Нмм

Нмм

 Нмм

 Нмм

Справа:

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

По этим значениям  строят эпюру  ( рис. )

Построение  эпюры изгибающих моментов в плоскости XY.

Определение опорных  реакций 

Составляем уравнение  статики:

из них:

Н

Н

Значения изгибающих моментов в  характерных сечениях следующие.

Слева:

Нмм

Нмм

 Нмм

 Нмм

Справа:

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

По этим значениям  строят эпюру  ( рис. )

Определение опорных реакций R по формуле:

R=

Нмм

Нмм

 

Построение эпюры изгибающих моментов M

Изгибающий момент в любом сечении  равен геометрической сумме изгибающих моментов, действующих в вертикальной и горизонтальной плоскостях

M=

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

 

Нмм

Эпюра построения этим данным изображена по рис.

Построение эпюры крутящих моментов T.

Нмм

Нмм

Нмм

Нмм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информация о работе Детали Машин