Графическая (практическая) часть проекта

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Лист- 1 сборочный чертеж редуктора

Лист – 2-3 Рабочие чертежи двух сопряженных деталей

Дата выдачи Срок окончания

“ ____ ” __________    20__ г. “ _____” __________   20__ г.

Преподаватель-руководитель курсового проекта ____________________ Подпись учащегося _________________________

3

УО "Лунинецкий государственный профессионально технический колледж сельскохозяйственного производства"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: Рассчитать и спроектировать одноступенчатый

цилиндрический редуктор

Лит.   Масса    Масштаб

Изм. Лист    № докум.    Подпись Дата

Разраб.                                                                           Техническая механика

Провер.

Т. Контр. Реценз. Н. Контр.

Утверд.

Лис              Листов

ЛГПТК СП гр. 17 ТМ

Содержание

п\п

Общие положения, состав и содержание курсового проекта

Стр.

Введение

Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

Выбор материала зубчатой передачи

Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи

Проектный расчет валов

Конструктивные размеры зубчатой пары. Составление расчетной схемы нагружения валов.

Проверка долговечности подшипников

Подбор и проверка шпонок. Проверочный расчет валов.

Смазывание зубчатого зацепления.

Энерго- и ресурсосбережение

Литература

Лит.    Масса    Масштаб

Изм. Лист    № докум.    Подпись Дата

Разраб.                                                                            Техническая механика Провер.

Т. Контр.                                                                                                                                             Лист           Листов

ЛГПТК СП гр. 17 ТМ

Н. Контр.                                                                                                                                                             

Утверд.

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий из передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Кинематическая схема проектируемого редуктора может включать открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.

1. Электродвигатель 2. Упругая муфта

3. Редуктор (закрытая передача), горизонтальный, шевронный

4. Клиноременная передача (открытая передача)

5. Подшипники качения

I.Быстроходный вал II. Тихоходный вал

III. Вал привода рабочей машины

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сборного стального), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам- типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительному расположению валов редуктора (горизонтальные, вертикальные).

Полная классификация проектируемого редуктора: зубчатый одноступенчатый цилиндрический горизонтальный(вертикальный), прямозубый (косозубый, шевронный) редуктор.

Лист КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ                    

Изм. Лист   № докум.    Подпись Дата

Введение (кинематическая схема и описание)

Лист КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ     

Изм. Лист   № докум.    Подпись Дата

Р

Тип двигателя

Рдв. (кВт)

nдв(мин-1)

1. Выбор двигателя. Кинематический расчёт привода.

1.1. Требуемая мощность на ведущем валу редуктора, Р (кВт).

Рдв.р = 𝜂общ =

1.2. Коэффициент полезного действия привода [7, с.25, табл. №1]

𝜂общ =

где hоп =              - кпд открытой передачи (_______________________)

hзп =              – кпд закрытой передачи (редуктора)

ηм =                 кпд муфты

ηпк =              - кпд пары подшипников качения

1.3. Выбор электродвигателя [7, с.25, табл. №2]

Электродвигатель выбирают из условия Рдв ³ Рдв.р. , применив для расчёта 4 варианта типа двигателя.

Лист КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ

Изм. Лист  № докум.   Подпись Дата

о

𝑛

𝑛

𝑛

𝑛

𝑛

𝑢

о

𝑢

о1

𝑢

о2

𝑢

о3

𝑢

о4

𝑢 = 𝑛дв   , (точность-3 знака после запятой) 3

𝑢о1 = 𝑛дв1 =

𝑢о2 = 𝑛дв2 =

𝑢о3 = 𝑛дв3 =

𝑢о4 = 𝑛дв4 =

1.5. Разбивка передаточного числа.

Выбираем передаточное число закрытой передачи

𝒖зп- постоянным [7, с.26, табл. №3]   𝒖зп =

Передаточное число открытой передачи для каждого варианта определяем по формуле:

𝑢оп = 𝑢зп

𝑢оп1 = 𝑢зп =

𝑢оп2 = 𝑢зп =

𝑢оп3 = 𝑢зп

𝑢оп4 = 𝑢зп =

Лист КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ

Изм. Лист  № докум.   Подпись Дата

𝜋𝑛

д

Рдв =    кВт

𝑛дв =       об/мин

𝑢зп =

𝑢оп =

1.7. Силовые и кинематические параметры привода.

1.7.1. Мощность каждой ступени привода кВт.

Рдв =

Р1 = Рдв.р ·

Р2 = Р1 ·

Р3 = Р2 ·

1.7.2. Частота вращения каждой ступени, об/мин.

𝑛дв =

𝑛1 =

𝑛2 =

𝑛3 =

1.7.3. Угловая скорость каждой ступени, с-1

𝜔дв = 30в

𝜔1 =

𝜔2 =

𝜔3 =

КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ Изм. Лист № докум.                        Подпись Дата

Лист

10

𝜔

w

h

1.7.4. Вращающий момент Т, Нм

Тдв = Рдв.р · 103 =

Т1 = Тдв ·

Т2 = Т1 ·

Т3 = Т2 ·

1.8. Сводная таблица силовых и кинематических параметров привода.

Тип двигателя…                            Рдв =  кВт                      nдв =        об/мин

Параметр

Передача

Параметр

Вал

закрытая

открытая

двига-теля

редуктора

приводной рабочей машины

быстро-ходный

тихоход-ный

Передаточно е число u

Расчётная мощность Р, кВт

Угловая скорость

1/с

КПД

Частота вращения n, об/мин

Вращающий момент

Т, Нм

Лист КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ

Изм. Лист   № докум.   Подпись Дата

]

Н

s

s

[ ]

𝑁

Б

𝑁

Б

Условие выбора материалов НВ1 = НВ2 + (20 ….40)[7,с.26,табл.№5]

2.1. Материал шестерни: _______        [7, с.26, табл. №4]

𝜎в1 =              𝜎Т1 =              НВ1 =

2.2. Материал зубчатого колеса: _____ [7, с.26, табл. №4]

𝜎в2 =              𝜎Т2 =              НВ2 =

2.3. Определение допускаемых напряжений [ ] ;[ F;МПа для шестерни и колеса.

2.3.1. Допускаемые напряжения s Н для расчёта на контактную выносливость определяются по формуле:

[𝜎]Н=2,75·НВ·крк, Мпа

[𝜎]Нш=2,75·   ·    =

[𝜎]Нк=2,75·   ·   =

где: НВ- твёрдость материала зубчатого колеса по Бринеллю;

крк- коэффициент режима нагрузки при расчёте на контактную прочность.

кркш = √𝑁Ц =

Принимаю кркш =

кркк = √𝑁Ц =

Принимаю кркк =

КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ Изм. Лист № докум.                        Подпись Дата

Лист

12

ц

ц

ц

ц

[ ]

𝑛 · 𝐾

𝜎

𝜎

−1

𝑁 = 60 · 𝑛 · 𝐿ℎ · 𝑎

𝑁 ш = 60 · 𝑛ш · 𝐿ℎ · 𝑎 =

𝑁 к = 60 · 𝑛к · 𝐿ℎ · 𝑎 =

где n - частота вращения зубчатого колеса или шестерни, мин-1 ;

𝐿ℎ = 𝑡г · 𝑡д · 𝑡ч    - расчетная долговечность редуктора, час;

𝐿ℎ =

𝑡г - срок службы редуктора в годах; (6 лет) 𝑡д - число рабочих дней в году; (300 дней)

𝑡ч - число часов работы редуктора в течение рабочего дня; (16 часов) 𝑎 - число зацеплений зуба за один оборот колеса, обычно, 𝑎 = 1

Базовое число циклов нагружения для сталей твёрдостью < НВ 350 принято 𝑁 = 107

2.3.2. Допускаемое напряжение от изгиба при расчёте зубьев по пределу выносливости:

для не реверсивных передач допускаемое напряжение определяют по формуле:

[𝜎]𝐹 = (1,5… 1,6) · 𝜎−1 · 𝐾𝑝𝑢

[𝜎]𝐹ш =

[𝜎]𝐹к =

для реверсивных передач допускаемое напряжение определяется по формуле:

[𝜎]𝐹 = [𝑛] · 𝐾𝜎 · 𝐾𝑝𝑢

КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ Изм. Лист № докум.                        Подпись Дата

Лист

13

𝑁

Б

𝑁

Б

[𝜎]𝐹к =

[𝑛] - требуемый (допускаемый) коэффициент запаса прочности [7, с.26, табл. №6]

𝐾𝜎- эффективный коэффициент концентрации напряжений у основания зуба [7, с.27, табл. №7]

где 𝜎−1 предел выносливости материала при симметрическом цикле нагружения может быть вычислен:

для углеродистых сталей 𝜎−1 = 0,43 · 𝜎𝑏,  МПа

𝜎−1ш = 0,43 ·

𝜎−1к = 0,43 ·

для легированных сталей     𝜎−1 = 0,35 · 𝜎𝑏 + (70… 120), Мпа

𝜎−1ш = 0,35 ·      +          =

𝜎−1к = 0,35 ·       +          =

кр𝑢 - коэффициент режима нагрузки при расчёте зубьев на изгиб.

кр𝑢ш = √𝑁Ц =

Принимаю кр𝑢ш =

кр𝑢к = √𝑁Ц =

Принимаю кр𝑢к =

КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ Изм. Лист № докум.                        Подпись Дата

Лист

14

ц

ц

ц

ц

[

s

Элемент передачи

Марка стали

Термообработка

НВср             

         s ]Н

   [  ]F

Шестерня

Колесо

𝑁 = 60 · 𝑛 · 𝐿ℎ · 𝑎

𝑁 ш = 60 · 𝑛ш · 𝐿ℎ · 𝑎 =

𝑁 к = 60 · 𝑛к · 𝐿ℎ · 𝑎 =

Базовое число циклов нагружения для сталей твёрдостью < НВ 350 принято 𝑁 = 107

2.4. Механические характеристики материалов зубчатой передачи.

КП год. специальность. группа. раздел. ПЗ Изм. Лист № докум.                        Подпись Дата

Лист

15

𝑇 · 10

𝑚 ≥                           =

Проектный расчёт.

3.1. Главный параметр – межосевое расстояние а𝑤,мм

а𝑤 ≥ 𝐾𝑎 · (𝑢 + 1)√𝜓𝑎 · 𝑢2 · [𝜎]𝐻 · 𝐾𝐻𝛽

где, 𝐾𝑎 =           - вспомогательный коэффициент.

𝜓𝑎 =                   - коэффициент ширины шестерни относительно межосевого расстояния [7, с.27, табл. №8]

u =               – передаточное число редуктора,

Т=               – вращающий момент на тихоходном валу редуктора

[𝜎]𝐻 =            - допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом

𝐾𝐻𝛽 =           - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба.

а𝑤 =    · ( +1)√      ·

· 103

2 ·

2 ·       =

Принимаю а𝑤 =       мм [7, с.27, табл. №9]

3.2. Модуль зацепления m, мм;

2 · 𝐾𝑚 · 𝑇 · 103 𝑑2 · 𝑏2 · [𝜎]𝐹

Принимаю m= ………мм [7, с.27, табл. №10]

где, 𝐾𝑚 =             - вспомогательный коэффициент.

𝑑2 = 2 · а𝑤 · 𝑢/(𝑢 + 1)   - делительный диаметр колеса, мм;

𝑑2 =

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?