Новосибирская государственная академия водного транспорта
КАФЕДРА «ТММ и ДМ»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА
Пояснительная записка
Выполнила: ст.гр. ЭС-32
Проверил:
Новосибирск 2006
Содержание
Введение...................................................................................................................4
1. Кинематический расчет..................................................................................... 5
2. Расчет цилиндрической передачи редуктора.................................................. 6
2.1 Критерии работоспособности цилиндрических передач............................ 6
2.2 Исходные данные для расчета цилиндрической передачи..........................7
2.3 Допускаемые контактные напряжения......................................................... 7
2.4 Определение межосевого расстояния........................................................... 8
2.5 Основные геометрические параметры передачи.......................................... 9
2.6 Силы, действующие в зацеплении...............................................................10
3. Общие параметры кинематического расчета……………………………........................................................................11
3.1 Моделирование тихоходного вала………..………………..……….............11
4. Моделирование колеса…………………………………….…….....................15
5. Моделирование вал - шестерни……………………………...………………16
6. Моделирование корпуса редуктора………………………………………….17
Литература.............................................................................................................18
Введение
При выполнении моей работы активно используется знания из ряда пройденных предметов: механики, сопротивления материалов, технологий металлов и др.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, подшипники, валы и т.д.
В процессе проектирования по курсу детали машин ставится целью использовать опыт конструирования унифицированных передач, накопленный в промышленности. Проектируемый редуктор может быть общего или специального назначения. Редукторы специального назначения допускается выполнять с нестандартными параметрами. Однако при проектировании даже нестандартных редукторов необходимо широко использовать стандартные и нормализованные детали.
Цилиндрические редукторы имеют наибольшее распространение благодаря их долговечности, относительной простоте, высокому КПД, большому диапазону скоростей и нагрузок.
1 Кинематический расчет одноступенчатого редуктора с цилиндрической прямозубой передачей.
Целью кинематического расчета является определение мощности электродвигателя и его подбор; определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням.
Таблица 1.1
Наименование параметров |
Обозначение |
Расчетные формулы и указания |
КПД муфты |
|
|
КПД подшипников качения |
|
|
КПД цилиндрической закрытой зубчатой пары |
|
|
Общий КПД привода |
|
|
Необходимая мощность двигателя, кВт |
|
|
Передаточное отношение для одноступенчатого редуктора |
|
|
Уточненные значения частот вращения и моменты на валах редуктора
Таблица 1.2
Вал |
Частота вращения |
Крутящий момент |
быстроходный |
|
|
тихоходный |
- |
|
2. Расчет цилиндрической передачи редуктора
2.1 Критерии работоспособности цилиндрических передач
Критерием работоспособности закрытых зубчатых передач является прочность зубьев: активных поверхностей и изгибная.
Расчет зубчатых передач проводится в два этапа: проектировочный – из условий контактной выносливости определяются основные размеры передачи и проверочный – при известных параметрах передачи и условиях ее работы определяют контактные и изгибные напряжения и сравниваются с допускаемыми по выносливости материала. В результате проверочного расчета могут быть уточнены размеры передачи, материал и термохимическая обработка зубьев колёс.
2.2 Исходные данные для расчета цилиндрической передачи
Исходные данные: , Н·м;
, Н·м;
,
мин-1;
,
с целью снижения шума зубчатая пара изготавливается с косозубыми колесами.
Согласно рекомендациям принимаются материал и термообработка шестерни и колеса:
шестерня – сталь 40Х,
МПа,
термообработка закалка токами высокой частоты НВ
;
колесо – сталь 40Х,
МПа,
термообработка закалка токами высокой частоты, НВ
.
При этом обеспечивается приработка зубьев.
2.3 Допускаемые контактные напряжения
Таблица 2.1
Наименование параметров |
Обозначение |
Расчетные формулы и указания |
Предел контактной вынос-ливости поверхностей зубьев шестерни и колеса, МПа |
|
|
Коэффициент безопасности для шестерни и колеса |
|
|
Коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей зубьев |
|
|
Коэффициент, учитывающий окружную скорость |
|
|
Коэффициент нагрузки в сутки по часам |
|
|
Коэффициент нагрузки в году по дням |
|
|
Срок службы в годах |
|
|
Число часов работы передачи за расчетный срок службы, ч |
|
|
Число зацеплений зуба за один оборот колеса |
|
|
Эквивалентное число циклов перемены напряжений зубьев шестерни и колеса, млн. ц. |
|
|
Базовое число циклов пере-мены напряжений, млн. ц. |
|
|
Коэффициент долговечности |
|
При |
Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса, МПа |
|
|
2.4 Определение межосевого расстояния
Таблица 2.2
Наименование параметров |
Обозначение |
Расчетные формулы и указания |
Вспомогательный коэффициент |
|
|
Коэффициент ширины шестерни относительно её диаметра |
|
|
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца |
|
|
Коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния |
|
|
Допускаемые контактные напряжения, МПа |
|
|
Межосевое расстояние |
|
|
2.5 Основные геометрические параметры передачи
Таблица 2.3
Наименование параметров |
Обозначение |
Расчетные формулы и указания |
Модуль зубьев, мм |
|
принимаем |
Рабочая ширина зубчатого венца, мм |
|
|
Суммарное число зубьев шестерни и колеса |
|
|
Число зубьев шестерни |
|
|
Число зубьев колеса |
|
|
Делительный диаметр, диаметр вершин и впадин шестерни и колеса, мм |
|
|
Уточненное значение меж-осевого расстояния, мм |
|
|
Окружная скорость, м/с |
|
|
2.6 Силы, действующие в зацеплении
Таблица 2.4
Наименование параметров |
Обозначение |
Расчетные формулы и указания |
Окружная сила, Н |
|
|
Радиальная сила, Н |
|
|
3. Составим таблицу 3.1 общих параметров полученных после кинематического расчета.
Таблица 3.1
Наименование |
Обозначение размерность |
Численное значение |
Крутящий момент на колесе |
|
1220 |
Межосевое расстояние |
|
184 |
Модуль зацепления |
|
4 |
Ширина колеса |
|
85 |
3.1 Моделирование тихоходного вала
Принимаем ступенчатый вал, выточенный из проката. Для передачи момента используем призматические шпонки. Составим таблицу 3.2 размеров вала полученных в результате проектного расчета вала.
Таблица 3.2
Наименование, обозначение, размерность |
Формула и числовая подстановка |
Численное значение, мм |
|
Тихоход ный вал |
Быстроход ный вал |
||
Диаметр вала под колесом, |
|
67 |
42 |
Длина вала под колесом, |
|
102 |
|
Диаметр борта, |
|
71 |
46 |
Длина борта, |
- |
5 |
|
Диаметр цапфы, |
|
65 |
40 |
Длина цапфы, |
- |
23 |
18 |
Длина вала под уплотнение, |
|
53 |
48 |
Диаметр под муфту, (по каталогу выходных цилиндрических концов) |
|
60 |
35 |
Длина вала под муфту, |
- |
95 |
80 |
Ширина шпонки под колесом, |
- |
20 |
|
Высота шпонки под колесом, |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.