Автор: Пользователь скрыл имя, 30 Октября 2012 в 14:56, курсовая работа
Цель курсового проектирования – систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В проектируемом редукторе используются зубчатые передачи.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.
1. Введение
2. Кинематический и силовой расчет привода
2.1 Выбор электродвигателя
2.2 Определение кинематических и силовых параметров двигателя
3. Проектный и проверочный расчет первой ступени закрытой передачи
3.1 Выбор материалов для зубчатых колес редуктора
3.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений
3.3 Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
3.4 Проверочный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
4. Проектный и проверочный расчет второй ступени закрытой передачи
4.1 Выбор материалов для зубчатых колес редуктора
4.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений
4.3 Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
4.4 Проверочный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
5. Расчет открытой передачи
5.1 Проектный расчет цепной передачи
5.2 Проверочный расчет цепной передачи
6. Расчет нагрузок валов редуктора
6.1 Силовая схема нагружения валов редуктора
7. Разработка чертежа общего вида
7.1 Выбор материала валов
7.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение
7.3 Определение геометрических параметров ступеней валов
7.4 Предварительный выбор подшипников
7.5 Расчет валов на статическую и усталостную прочность
8. Проверочный расчет подшипников
9. Проверочный расчет шпонок
10. Разработка чертежа общего вида
10.1 Конструирование корпуса редуктора
11. Выбор муфты
12. Смазывание. Смазочные устройства
13. Рамы и плиты. Крепление к полу
13.1 Рамы
13.2 Плиты
13.3 Крепление к полу цеха
14. Технология сборки редуктора
15. Заключение
16. Список используемой литературы
Опасное сечение с координатой Z=20мм
Концентратором напряжения является шпоночный паз и посадка полумуфты на вал.
Запас прочности выполняется.
7.5.2 Промежуточный вал
Опасное сечение с координатой Z=130мм
Концентратор напряжения является галтели(радиусный переход)
Запас прочности выполняется
Опасное сечение с координатой Z=190мм
Концентратор напряжения является шпоночный паз и посадка звездочки на вал.
Посадка для звездочки на вал является больше чем для паза, тем самым, мы выбираем посадку звездочки на вал.
Запас прочности выполняется
На быстроходном валу:
Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах, проверяют на смятие. Проверке подлежат четыри шпонки: шпонка под муфтой на быстроходном валу, шпонка под колесо на промежуточном валу, шпонка под колесо и под звездочку на тихоходном валу.
Условие прочности (по формуле 8.22[1]):
- допускаемое
напряжение на смятие при
Параметр |
Место установки | |||
Муфта |
Колесо |
Колесо |
Звездочка | |
Передаваемый момент, Нм |
133 |
404 |
404 |
404 |
Диаметр вала, мм |
22 |
45 |
63 |
50 |
Длина шпонки, мм |
28 |
56 |
80 |
63 |
Ширина шпонки, мм |
6 |
14 |
18 |
14 |
Высота сечения шпонки, мм |
6 |
9 |
11 |
9 |
Глубина паза, мм |
3 |
5 |
6 |
5 |
Напряжение на смятие, МПа |
54 |
35 |
41 |
82 |
Во всех случаях условие прочности выполняется, так как .
При разработке чертежа общего вида привода ищут такое расположение узлов и деталей, при котором при их наименьших габаритах создаются наибольшие удобства для монтажа и эксплуатации.
Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передачи. Наиболее распространенный способ изготовления корпусов – литье из серого чугуна.
В проектируемых одноступенчатых редукторах принята в основном конструкция разъемного корпуса, состоящего из крышки (верхняя часть корпуса) и основания (нижняя часть).
Определяется
в основном технологическими, эксплуатационными
и эстетическими условиями с
учетом его прочности и жесткости.
Этим требованиям удовлетворяют
корпуса прямоугольной формы, с
гладкими наружными стенками без
выступающих конструктивных элементов;
стяжные болты только по продольной
стороне корпуса в нишах; крышки
подшипниковых узлов
а) Габаритные размеры
корпуса определяются размерами
расположенной в корпусе
б) Толщина стенок
корпуса в проектируемых
мм
Принимаем .
Определяем расстояние от внутренней стенки редуктора:
до боковой поверхности вращающейся части:
до боковой поверхности подшипника качения
Принимаем
Определяем радиальный зазор от поверхности вершин зубьев до внутренней поверхности стенки редуктора:
Определяем расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора:
Принимаем
Определяем ширину фланцев S, соединяемых болтом диаметром :
По таблице 10.17 [3] при принимаем k = 28 мм.
Принимаем по таблице 10.18 [3] толщину фланца боковой крышки
Принимаем высоту головки болта:
Принимаем толщину фланца втулки
а) Смотровой люк служит для контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации. Для удобства осмотра его располагают на верхней крышке корпуса, что позволяет также использовать люк для заливки масла. Смотровой люк делают прямоугольной или (реже) круглой формы максимально возможных размеров.
Люк закрывают
крышкой. Для того чтобы внутрь корпуса
извне не засасывалась пыль, под
крышку ставят уплотняющие прокладки,
также с такой крышкой
б) Проушины для
подъема и транспортировки
в) Отверстие под маслоуказатель и сливную пробку желательно располагать рядом на одной стороне основания корпуса в доступных местах. Нижняя кромка сливного отверстия должна быть на уровне днища или несколько ниже него. При установке маслоуказателя и сливной пробки с цилиндрической резьбой обязательно применяют уплотнительные прокладки из паронита или резиновое кольцо.
Для соединения выходных
концов двигателя и быстроходного
вала редуктора, установленных, как
правило, на общей раме, применены
упругие втулочно-пальцевые
Фактическая радиальная сила, вызванная радиальным смещением определяется по соотношению
Выбираем Муфту МУВП-25 по МН 2096-64.
Рисунок 5 – Муфта упругая втулочно-пальцевая.
а) Способ смазывания. Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием)
б) Выбор сорта масла. Выбираем И-Г-А-46 (И-индустриальное, Г-для гидравлических систем, А-масло без присадок) (по табл.10.29[3])
в) Определение количества масла. Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяют из расчета
примем
г) Контроль уровня масла. Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируют различными маслоуказателями.
Наибольшее распространение имеют жезловые маслоуказатели, так как они удобны для осмотра; конструкция их проста и достаточно надежна.
д) Слив масла. При
работе передач масло постепенно
загрязняется продуктами износа деталей
передач. С течением времени оно
стареет, свойства его ухудшаются. Поэтом
масло, налитое в корпус редуктора,
периодически меняют. Для этой цели
в корпусе предусматривают
Конфигурацию и размеры рамы определяют тип и размер редуктора и электродвигателя. Расстояние между ними зависит от подобранной или сконструированной соединительной муфты.
Высота рамы определяется:
H=(0,08…0,10)L
Раму при сварке сильно коробит, поэтому все базовые поверхности обрабатывают после сварки, отжига и правки (рихтовка). Высоты платиков после их обработки принимают h = 5…6мм
Для изготовления рамы использует швеллер:
6,5У: h=65; 36; s = 4,4; t = 7,2
Для крепления рамы к полу цеха применяют фундаментные болты, их расположение определяют при проектировании рамы.
Диаметр и число фундаментальных болтов принимают в зависимости от длины рамы:
Длина рамы L,мм до 700
Диаметр болтов, мм 12,16
Минимальное число болтов 4
Плиты изготавливают в виде
отливок из серого чугуна
Вследствие образования пористостей и раковин крайне нежелательно иметь большие горизонтально расположенные поверхности. Поэтому в горизонтальной стенке плиты следует делать большие окна.
Для удобства транспортирования плиты краном в ее вертикальных стенках предусматривают сквозные окна диаметром 25…30мм.
13.3 КРЕПЛЕНИЕ К ПОЛУ ЦЕХА
Современное машиностроение
характеризует сравнительно частая
замена и модернизация оборудования,
что требует иногда перепланировку
цехов. Обычное оборудование теперь
устанавливают или на переносных
виброопорах, или непосредственно
на бетонном полу цеха, используя дюбели
или специальные фундаментальны
Фундаментальные
болты устанавливаются в скважи
Фундаментальный болт по ГОСТ 24379.1 – 80 состоит из шпильки, шайбы, гаек и других деталей. Шпильки фундаментальных болтов изготавливаются из углеродистой стали марки ВСт3пс2 по ГОСТ 380 – 94.
Для нашей установки, используем фундаментальный болт с коническим концом.
d: M12
D: 20
l: 20
D0: 25…35
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов.
На валы закладывают шпонки и напрессовывают элементы передач редуктора. Мазеудерживающие кольца и подшипники следует насаживать, предварительно нагрев в масле до 80-100 градусов по Цельсию, последовательно с элементами передач. Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После этого в подшипниковые камеры закладывают смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок, регулируют тепловой зазор. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышку винтами. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой, закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.