Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Курсовой проект. Расчет редуктора червячного - файл ПОЯСН.ЗАП..docx


Курсовой проект. Расчет редуктора червячного
скачать (674 kb.)

Доступные файлы (4):

вал и колесо.dwg
ПОЯСН.ЗАП..docx358kb.10.01.2010 20:01скачать
редуктор.dwg
спец.dwg

содержание
Загрузка...

ПОЯСН.ЗАП..docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...


Содержание

1. Кинематический расчёт привода


1.1 Определение общей КПД установки

1.2 Определение требуемую мощность электродвигателя.

1.3 Определение требуемую частоту вращения.

1.4 Выбор типа двигателя.

1.5 Определение общего передаточного числа установки.

1.6 Определение частоты вращения валов редуктора:

1.7 Определение мощности вращения на валах

1.8. Определение вращающего момента на каждом валу привода.
2. Расчет закрытой передачи

2.1 Выбор материалов для передач

2.2 Расчет межосевого расстояния.

2.3 Расчет модуля зацепления.

витков (заходов) червяка и число зубьев колеса.

2.3 Угол подъема витка червяка.

2.4 Расчет коэффициента смещения инструмента.

2.5. Геометрический расчет передачи.

2.6. Данные для контроля взаимного положения разноименных профилей червяка.

2.7. Приближенное значение К.П.Д. червячной передачи.

2.8. Расчет червяка на жесткость.
3. Расчет валов редуктора и подбор подшипников.

3.1. Расчет входного вала червячного редуктора.

3.2. Расчет выходного вала червячного редуктора.

3.3. Подбор подшипников.

3.4 Конструктивные размеры червяка и червячного колеса.
Список использованной литературы.
^



1. Кинематический расчёт привода




Технические данные:


P2=6,4 кВт

n2=140 об/мин


1.1 Определение общей КПД установки
, где:
1 – КПД, учитывающее потери в муфте

4, 5, – КПД, учитывающее потери в паре подшипников,

2 – КПД, учитывающее потери в червячной передаче,
1 = 0,98; 4 ,5, = 0,99; 2 = 0,97;


1.2 Определяем требуемую мощность электродвигателя.
1.3 Определяем требуемую частоту вращения.
nтреб = nвых × Uч.п = 1400 об/мин
где Uч.п =10


1.4 Выбираем тип двигателя по таблице П1. Это двигатель 4АM132S4УЗ с ближайшим большим значением мощности 7,5 кВт, с номинальной частотой вращения 1450 об/мин

1.5 Определяем общее передаточное число установки.
Uприв = nдв / nвых = 1450/140 = 10,36
Принять ближайшее табличное значение: Uприв = 10
1.6 Определяем частоту вращения валов редуктора:

1.6.1. Определяем частоту вращения вала червяка
n1 = nдв = 1450 об/мин.
1.6.1. Определяем частоту вращения вала колеса
n2= n1/Uч.п. = 1450/10 = 145 об/мин.
1.7 Определяем мощность вращения на валах

1.71 Определяем мощность вращения на валу червяка
P1 = Pдв.ст = 7,3 × 0,99 ×0,99 × 0,95 = 6,8 кВт
1.72 Определяем мощность вращения на валу колеса
P2 = P1 = 6,8 × 0,99 ×0,99 × 0,97 = 6,46 кВт
1.8. Вращающий момент на каждом валу привода.

1.8.1 Вращающий момент на валу червяка:


1.8. Вращающий момент на валу колеса:



2. Расчет закрытой передачи
2.1 Выбор материалов для передач

Ожидаемая скорость скольжения:
По таблице 26 из [2] с учетом V`s выбираем материал венца червячного колеса: БрА9ЖЗЛ
2.2 Расчет межосевого расстояния:
aw=6103Т2[σ]2 = 6131161732 = 118,36 мм
Принять ближайшее стандартное значение - aw=125 мм
2.3 Расчет модуля зацепления:

2.2.1 По известному значению передаточного числа определяем число витков (заходов) червяка и число зубьев колеса:
Z1 = 4 (исходя из Uпер)

Z2 = Z1 х U = 4 · 10 = 40
2.2.2. Расчет модуля зацепления:
m = 1,5 · aw/Z2 = 1,5 · 125 / 40 = 4,68 мм,
принять ближайшее табличное значение: m = 5 мм
2.3 Угол подъема витка червяка.
arctg0.4 = 5.71о

q = 0.25 · Z2 = 10
2.4 Расчет коэффициента смещения инструмента:
x= аwm-0.5q+Z2=1005-0.510+40= 0
2.5. Геометрический расчет передачи.

Основные геометрические размеры червяка и червячного колеса определяем по формулам, приведенным в таблице 32 [2].



Диаметры делительных окружностей для червяка:
d1 = mq = 510 = 50 мм
для колеса:

d2 = mZ2 = 540 = 200 мм
Диаметры вершин для червяка:
da1 = d1 + 2m = 50 + 25 = 60 мм

^

для колеса:

da2 = d2 + 2m(1 + x) = 200 + 25(1 + 0) = 210 мм

Высота головки витков червяка:

ha1 = m = 5 мм

Высота ножки витков червяка:

^

hf1 = 1.2m = 1.25 = 6 мм

Диаметр впадин для червяка:

df1 = d1 – 2hf1 = 50 - 26 = 38 мм

^

для колеса:

df2 = d2 - 2m(1.2 + x) = 200 - 25(1.2 + 0) = 188 мм


Длина нарезанной части червяка:
b1 = (11 + 0.06Z2)m = (11 + 0.0640)5 = 67 мм

^

Наибольший диаметр червячного колеса:




Ширина венца червячного колеса:





b2 45 мм

^

Радиус выемки поверхности вершин зубьев червячного колеса:

R = 0.5d1m = 0.550 – 5 = 20 мм

^

Межосевое расстояние (проверка):

aw = 0.5m(q + Z2 + 2x) = 0.55(10 + 40 + 20) = 125 мм.

^

2.6. Данные для контроля взаимного положения разноименных профилей червяка (в дальнейшем указываются на рабочих чертежах)


Делительная толщина по хорде витка:



Высота до хорды витка:

2.7. Приближенное значение К.П.Д. червячной передачи.

0.95 в данном случае – это множитель, учитывающий потери энергии на перемешивание масла при смазывании окунанием.

2.8. Расчет червяка на жесткость.

Расстояние между серединами опор вала червяка при приближенном расчете можно принимать равным:

L = 0.95d2 = 0.95200 = 190 (мм)

Правильность зацепления червячной пары может быть обеспечена лишь при достаточной жесткости червяка. Средняя допускаемая стрела прогиба [f] червяка может быть принята:



Стрела прогиба червяка, вал которого опирается на два радиально-упорных подшипника определяется по формуле:
Здесь

L – расстояние между серединами опор;

Jпр – приведенный момент инерции сечения червяка, определяемый по эмпирической формуле:
Найдем реальную стрелу прогиба:
f < [f], следовательно, условие жесткости выполняется.



3. Расчет валов редуктора и подбор подшипников.
3.1. Входной вал червячного редуктора.

3.1.1. Выбор материала вала.
^

Назначаем материал вала - сталь 40ХН. Принимаем по таблице 3 [3]:




В = 820 МПа, Т = 650 МПа.



3.1.2. Проектный расчет вала.

Приближенно оценим диаметр консольного участка вала при []=15МПа.
По стандартному ряду принимаем dв=18 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =2 мм, r = 1.6 мм,

f =1.
3.1.3. Определим диаметры участков вала.

Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].

Диаметры подшипниковых шеек:
dп1 = dв+2t = 18+22 = 22 (мм);
Значения dп должны быть кратны 5, поэтому принимаем dп1 = 25 мм
dбп1 = dп1+3.2r = 25+5.12 = 30.12 (мм)
По стандартному ряду принимаем dбп1 = 30 мм

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.2 мм, r = 2 мм, f = 1.

Параметры нарезанной части: df1 = 38 мм; d1 = 50 мм и da1 = 60 мм

Расстояние между опорами червяка примем равным диаметру червячного колеса, то есть

l1  2

10 мм

Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры f1 = 70 мм
3.2. Выходной вал.

3.2.1. Выбор материала вала.

Выберем сталь 45

3.2.2. Приближенно оценим диаметр выходного конца вала при [] = 30 МПа.
По стандартному ряду принимаем dв=36 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =2.5 мм, r = 2.5 мм, f=1.2
3.2.3. Определим диаметры участков вала.

Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].

Диаметры подшипниковых шеек:
dп2 = dв+2t = 36+22.5 = 41 (мм);
Значения dп должны быть кратны 5, поэтому принимаем dп2 = 40 мм
dбп2 = dп2+3.2r = 40+3.22.5 = 45 (мм)
По стандартному ряду принимаем dбп2 = 45 мм

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.8 мм, r = 3 мм, f = 1.6

dк > dп , примем dк = 48 мм. Для 48 мм принимаем t = 2.8 мм, r = 3 мм, f = 1.6, тогда
dбк = dк + 3f = 48 + 31.6  52 (мм)
Диаметр ступицы червячного колеса:
dст2 = (1.6…1.8)dбп2 = (1.6…1.8)45 = 72…81 (мм)
Принимаем dст2 = 76 мм.

Длина ступицы червячного колеса:
lст2 = (1.2…1.8)dбп2 = (1.2…1.8)45 = 54…81 (мм)
Принимаем lст2 = 60 мм.
3.3. Подбор подшипников.
3.3.1. Подбор подшипников для червяка.

Для червяка примем предварительно подшипники роликовые конические 7205 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 25 мм, D = 52 мм, Т = 16.25 мм, e = 0.36. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме lT = 200 мм. Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:
lП = lТ + 2Т = 200 + 216.25 = 232.5 (мм)



Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:
Искомое расстояние l3 равно:
l3 = lП – 2а = 232.5 - 212.745  208 (мм)
3.3.2. Подбор подшипников для вала червячного колеса.

Для вала червячного колеса примем подшипники роликовые конические 7208 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 40 мм, D = 80 мм, Т = 19.25 мм, e = 0.38. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме lT = 80 мм. Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:
lП = lТ + 2Т = 80 + 219.25 = 118.25 (мм)
Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:
Искомое расстояние l3 равно:
l6 = lП – 2а = 118.25 - 217.225  84 (мм)
Другие линейные размеры, необходимые для определения реакций, берем по компоновочной схеме: l1 = мм, l2 = 104 мм, d1 = 50 мм, l4 = мм, l5 = мм, d2 = 200 мм.
3.4 Конструктивные размеры червяка и червячного колеса.
3.4.1. Размеры червяка.

Червяк выполняем за одно целое с валом. Размеры вала и червяка были определены ранее, поэтому только выпишем их для удобного дальнейшего использования:

  • диаметр делительной окружности d1 = 50 мм;

  • диаметр вершин da1 = 60 мм;

  • диаметр впадин df1 = 38 мм;

  • длина нарезанной части червяка b1 = 67 мм;

  • диаметр вала dбп1 = 30 мм.




3.4.2 Расчет конструктивных размеров червячного колеса.
^

Основные геометрические размеры червячного колеса были нами определены ранее. Для удобства дальнейшего использования выпишем их:





  • диаметр делительной окружности d2 = 200 мм;

  • диаметр вершин da2 = 210 мм;

  • диаметр впадин df2 = 188 мм;

  • ширина венца червячного колеса b2 = 45 мм;

  • диаметр отверстия под вал d = 48 мм;

  • диаметр ступицы червячного колеса dст2 = 76 мм;

  • длина ступицы червячного колеса lст2 = 60 мм.



Колесо конструируем отдельно от вала. Изготовим червячное колесо составным: центр колеса из серого чугуна, зубчатый венец – из бронзы БрА9ЖЗЛ. Соединим зубчатый венец с центром посадкой с натягом. Так как у нас направление вращения постоянное, то на наружной поверхности центра сделаем буртик. Такая форма центра является традиционной. Однако наличие буртика усложнит изготовление и центра, и венца.


Червячное колесо вращается с небольшой скоростью, поэтому нерабочие поверхности обода, диска, ступицы колеса оставляем необработанными и делаем конусными с большими радиусами закруглений.

Острые кромки на торцах венца притупляем фасками f  0.5m, где m – модуль зацепления.

f = 0.55 = 2.5 (мм)

В зависимости от диаметра отверстия червячного колеса принимаем стандартное значение фасок по таблице 4.1 из [4], то есть f = 1.6 мм

Рассчитаем основные конструктивные элементы колеса:

h  0.15b2 = 0.1545 = 7 (мм);

t = 0.8h = 0.87 = 5.6 (мм);

Sч = 2m = 25 = 10 (мм);

Sо = 1.3Sч = 1.310 = 13 (мм);

C = 1.25So = 1.2513  16 (мм).


^ СПИСОК ИСПОЛЬЗАВАННОЙ ЛИТЕРАРУРЫ.



  1. Шейнблид А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов.-М.: Высшая школа, 1991.

  2. Смолин А.И. Кинематический расчет привода. Методические указания. Курган: 1989. 22 с.

  3. Ратманов Э.В. Расчет передач зацеплением. Учебное пособие. Курган, 1995. 78 с.

  4. Колесников В.Н. Расчет валов. Методические указания. Курган, 1996. 25 с.

  5. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 1990. 400 с.

  6. Чернавский С.А., Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. 351 с.

  7. Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. Л.: Машиностроение, 1981. 416 с.



Скачать файл (674 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru