Проектирование узла нереверсивного привода, состоящего из вала II и его опорных частей (узлов) на подшипниках качения

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра

Машиноведения и деталей машин

Пояснительная записка к курсовой работе

“Проектирование узла привода”.

Студент                                                                            Михайловский П.А.

Группа                                                                                 3041/1  

Преподаватель                                                                Егоров В.И.   

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2011г.

Содержание.

Задание.

Спроектировать узел нереверсивного привода, состоящий из вала II и его опорных частей (узлов) на подшипниках качения.

                                                                            Исходные данные для            

                                                                                 проектирования

График нагрузки                                    Параметры режима нагружения

Задание выдал                     Преподаватель _ Егоров В.И._
1. Состав и анализ работы механизма.

Назначение механизма-передача параметров движения от ведущего вала I к ведомому валу III с преобразованием скорости. Входящий в этот привод закрытый механизм называется редуктором. Передаточный механизм состоит из входного быстроходного вала I, с него вращение передается при помощи косозубой передачи, состоящей из шестерни 1 и колеса 2, на вал II, с помощью прямозубой передачи вращение передается на тихоходный вал III.
2.Кинематический расчет привода.

Состоит в определении Т и n на валах привода. По заданию даны Т3, n1 и n3. Найти Т1, Т2 и n2. Для их определения используется математическая модель, описывающая работу механизма. Назначение передаточного механизма-передача энергии от ведущего вала I к ведомому валу III с преобразованием скорости. Входящий в этот привод закрытый механизм называется редуктором. Математически это записывается в виде закона сохранения энергии:

;

;

Определим мощность на первой ступени:

Через мощность на первой ступени можно, определить мощность на второй ступени:

Зная мощность на второй ступени, можно определить момент на втором валу:

;

  ;

Таким образом можно составить систему уравнений:

Откуда   

Таким образом: рад/с;

рад/с

3. Расчет закрытой зубчатой передачи.

Материал шестерни имеет твердость 280НВ и зубчатого колеса 280HB соответственно.

Найдем допускаемые контактные напряжения по формуле:

, где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, а Sн – коэффициент безопасности =1,1.

Коэффициент долговечности:

 ,

где - эквивалентное число циклов,

t₁’=t₁=1250ч и t₂’=2t₂=2500ч. -расчётное время для нереверсивной нагрузки при внешнем зацеплении,

n₂=30ω₂/π=30*22,05/3,14=211 об/мин – частота вращения.

Допускаемые контактные напряжения находятся отдельно для колеса и шестерни:

Посчитаем:

Для шестерни и колеса имеем:

Для косозубых колес общее расчетное допускаемое напряжение находится по формуле:

Расчет цилиндрической косозубой передачи

по контактным напряжениям

Задачей этого пункта является проверка зубьев шестерни и колеса на контактную выносливость, для предотвращения выкрашивания рабочих поверхностей зубьев. Косвенно этим расчётом учитывается недопустимость заедания и чрезмерного изнашивания передачи.

Условие контактной выносливости зубьев:

,где s_H и [s_H] – расчетное и допустимое напряжения на выносливость, =6470- для косозубых передач, К_Н=1 коэффициент нагрузки

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

, где коэффициент ширины венца для косозубых колес по межосевому расстоянию ψ_ва = 0.3

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев: