Министерство образования и науки Российской Федерации.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования.
«Комсомольский-на-Амуре Государственный Технический Университет»
Кафедра «Машины и аппараты химических производств»
Факультет ИКПМТО
Кафедра МАХП
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине «Детали машин»
Привод с цилиндро-червячным редуктором
Студент группы 5ОН-1 С. С. Блинков
Руководитель проекта Е. М. Лямкина
2008
Содержание
Ведение……………………………………………………………………..
Задание на курсовое проектирование…………………………………….
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет………………….
1.1 Определение общего h привода…………………………………...
1.2 Определение требуемой мощности двигателя…………………...
1.3 Выбор электродвигателя…………………………………………...
1.4 Определение общего передаточного числа редуктора…………..
1.5 Передаточные отношения передач………………………………..
1.6 Определение оборотов на валах привода…………………………
1.7 Определение моментов на валах…………………………………..
2.1 Параметры передачи………………………………………………..
3 Расчет червячной передачи…………………………………………….
3.1 Выбор материала…………………………………………………...
3.2 Допускаемые напряжения………………………………………….
3.3 Определение параметров передачи………………………………..
3.4 Геометрические параметры червяка и колеса…………………….
3.5 Проверочный расчет передачи на прочность……………………..
3.6 КПД передачи………………………………………………………
3.7 Силы в зацеплении…………………………………………………
3.8 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба………………...
3.9 Тепловой расчет…………………………………………………….
4 Расчет цепной передачи………………………………………………..
4.1 Проектный шаг цепи……………………………………………….
4.2 Число зубьев ведомой звездочки………………………………….
4.3 Проектное межосевое расстояние…………………………………
4.4 Число звеньев цепи…………………………………………………
4.5 Длина цепи………………………………………………………….
4.6 Уточненное межосевое расстояние в шагах……………………...
4.7 Геометрические параметры передачи……………………………..
4.8 Проверочный расчет………………………………………………..
4.9 Сила давления цепи на вал………………………………………...
5 Предварительный расчет валов………………………………………..
6 Расчет элементов корпуса редуктора………………………………….
6.1 Толщина стенки корпуса…………………………………………...
7 Расчет шпоночных соединений………………………………………..
8 Расчет валов и проверка подшипников………………………………
8.1 Расчёт вала…………………………………………………………..
8.2 Долговечность подшипника……………………………………….
8.3 Проверочный расчет валов………………………………………...
9 Выбор муфты…………………………………………………………...
10 Выбор смазки………………………………………………………….
Список использованных источников……………………………………..
Приложения………………………………………………………………...
Ведение
На развитие современного курса «деталей машин» большое влияние оказывает быстрый прогресс отечественного и зарубежного машиностроения. Этот прогресс требует всё более широкой стандартизации и унификации деталей общего назначения. Любое усовершенствование методов расчёта и конструкции деталей позволяет уменьшить затраты материала, снизить стоимость производства, повысить долговечность.
Среди большого разнообразия деталей и узлов машин выделяют такие, которые применяют почти во всех машинах. Одними из этих узлов являются приводы. Привод служит для передачи энергии движения двигателя к рабочим органам машины при одновременном изменении угловой скорости или вида движения.
В машинах применяются механические, электрические и пневматические приводы. Из них наиболее распространёнными являются механические приводы. Основные характеристики привода: мощность на входном и выходном валах, быстроходность, которая выражается частотой вращения или угловой скоростью. Данные характеристики минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчёта любого привода.
Задание на курсовое проектирование
Спроектировать привод c цилиндро-червячным редуктором.
Разработать: а) общий вид привода; б) редуктор; в) рабочие чертежи деталей; г) узлы по заданию консультанта.
|
Вариант |
|
|
|
h |
m |
|
10 |
6300 |
6 |
3 |
6,0 |
1 |
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.
Условия эксплуатации привода.
Согласно задания, рассчитываем привод для ленточного конвейера. Предположим, что конвейер установлен в одном из цехов предприятия, т. е. в закрытом помещении. Передача нереверсивная, т. к. ленточный конвейер работает только в одну сторону.
Срок службы приводного устройства.
;
где 
- срок службы привода;
- коэффициент годового использования;
- продолжительность смены;
- коэффициент сменного использования;
- число
смен.
ч.
Из полученного значения вычтем 10…25% часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие и праздничные дни.
Принимаем 
ч.
Необходимо определить мощность передачи, частоты вращения и моменты на валах привода.
1.1 Определяем общий h привода
hобщ =hзп·hчп·hп4·hм ·hц
где hц=0,95 - КПД цепной передачи;
hп=0,995 - КПД подшипников;
hчп=0,8 - КПД червячной передачи;
hм=0,99 - КПД муфты;
hзп=0,98 - КПД зубчатой передачи.
hобщ=0,7.
1.2 Требуемая мощность двигателя
Рисп = Т·
,
где Рисп – мощность исполнительного механизма, кВт;
Т– момент на выходном валу, Н·м;
– угловая скорость на выходном валу.
=0,6
Рисп = 6300·0,6=3,956 кВт
где Ртр – требуемая мощность двигателя, кВт.
1.3 Выбираем электродвигатель
Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трёхфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А. Они универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применять данные двигатели для работы в загрязнённых условиях. Так как в задании отсутствуют требования к электродвигателю, то применяю двигатель серии 4А.
Рдв = 7,5 кВт,
Принимаем двигатель 4А М132S4У3 nдв =1455 об/мин.,
1.4 Определяем общее передаточное число редуктора uобщ:
uобщ = nдв/nрм,
где nдв – число оборотов двигателя;
nрм – число оборотов на выходном валу рабочей машины.
uобщ = 242,5.
1.5 Передаточные отношения передач
Передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателя при Рном..
Данный расчёт производится путём разбивки общего передаточного отношения привода между его составными элементами. В нашем случае: быстроходная цилиндрическая передача редуктора, тихоходная червячная передача редуктора, цепная передача.
Рекомендуемые значения передаточных чисел: цилиндрическая закрытая 2,0…6,3; червячная 10…50; цепная 2…4. При этом желательно придерживаться минимальных или средних значений из числа рекомендуемых, это поможет получить минимальные габаритные размеры, минимальную металлоёмкость отдельных передач, а также привода в целом.
Примем передаточные отношения для червячной и цепной передач по ГОСТу
Так как соотношение uзп=2, uц=1,6, uчп =40 дают самое минимальное отклонение, то принимаем их.
1.6 Определяем обороты на валах привода:
1 вал - вал двигателя и вал-шестерня:
n1 = nдвиг =1455 об/мин
2 вал – вал червяка
n2 = n1/uзб = 1455/2 = 727,5 об/мин
3 вал-вал червячного колеса
n3 = n2/uчп = 727,5/40= 36 об/мин
4 вал – вал исполнительного механизма
n4 = n3/uц = 15 /1,6= 20 об/мин
1.7 Определяем моменты на валах
Расчет ведется от исполнительного механизма.
Для расчета моментов на остальных валах необходимо учесть КПД:
,
где Tn–
момент на искомом валу, 
;
Tn+1 – момент на предыдущем валу, ;
- передаточное число
соответствующей передачи;
η1 и η2 – КПД соответствующих звеньев.
|
ВАЛ |
n, об/мин |
ω, рад/c |
T,Н·м |
|
1 |
1455 |
152,36 |
37,29 |
|
2 |
727,5 |
76,18 |
72,36 |
|
3 |
36 |
1,57 |
2779,43 |
|
4 |
20 |
0,63 |
3600 |
Сталь в настоящее время основной материал для изготовления зубчатых колёс. В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, в мало- и средненагруженных передачах применяют зубчатые колёса с твёрдостью материала Н≥350НВ. При этом обеспечивается чистовое нарезание зубьев после термообработки, высокая точность изготовления и хорошая прирабатываемость зубьев. Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твёрдость шестерни НВ1 назначается большей
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
