| |||||
МЕНЮ
| Проект одноступенчатого червячного редуктора с нижним расположением червяка с плоскоременным приводомПроект одноступенчатого червячного редуктора с нижним расположением червяка с плоскоременным приводомМинистерство образования Республики Беларусь Специальность ТО 301 Технология оборудования автоматизация машиностроения Группа ФТОМ 402 Курсовой проект по предмету: Техническая механика ”Детали машин” тема: Спроектировать одноступенчатый червячный редуктор с нижним расположением червяка с плоскоременным приводом КП 0418.00.00.000
2003 Пояснительная записка к курсовому проекту КП 0418.00.00.000 ПЗ
2003 Введение Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала посравнению с валом ведущим. Нам в нашей работе необходимо спроектировать редуктор для ленточного конвейера, а также расчитать ременнуюпередачу, двигатель. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи - червяк, червячное колесо, подшипники, вал и пр. Входной вал посредством плоскоременной передачи соединяется с двигателем, выходной - с конвейером. Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются. Так как КПД червячных редукторов невысок, то для передачи больших мощностей в установках, работающих непрерывно, проэктировать их нецелесообразно. Практически червячные редукторы применяют для передачи мощности, как правило, до 45кВт и в виде исключения до 150кВт. 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет . [pic] Рисунок 1 – кинематическая схема привода. 1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя. (1.1) (1.3) где [pic] - выходная частота вращения вала рабочей машины [pic] - Общее передаточное число редуктора. [pic] [pic] Рном = 11кВт, [pic]мин -1. Кинематический силовой расчет привода. 3. Определение действительных передаточных отношений. 1.5 Определяем частоты вращения и угловые скорости валов. 6. Определяем мощность на валах 7. Определяем вращающие моменты на валах. 2. Расчет плоскоременной передачи. Исходные данные для расчета: Частота вращения ведущего малого шкива nДВ = 1500 мин-1 Передаточное отношение U = 2,3 Вращающий момент на валу ведущего шкива Диаметр ведущего шкива (мм) вычисляют по формуле По найденному значению подбираем диаметр шкива из стандартного ряда по ГОСТ Диаметр ведомого шкива определяем по формуле Передаточное отношение (2.6) Расчетная скорость ремня (2.9) Коэффициент угла обхвата Коэффициент учитывающий влияние скорости ремня Коэффициент режима работы Ср по таблице (7.5) Коэффициент учитывающий угол наклона линии центров передачи Со Допускаемая рабочая нагрузка на 1 мм. ширины прокладки Н/мм. Ширина ремня ,мм. По таблице (7.1) принимаем b = 71мм. Предварительное натяжение ремня Н. Ведомой Напряжение от силы F1 мПа Напряжение от центробежной силы мПа Напряжение изгиба мПа Проверка долговечности ремня Сн = 1 при постоянной нагрузке (2.22) Долговечность часов [pic] Нагрузка на валах Н [pic] (2.23) 3. Расчет зубчатой передачи 3.1 материал червяка и червячного колеса. (3.1) [pic] (3.2) Модуль [pic] (3.3) Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям m, q и Основные размеры венца червячного колеса: (3.9) Диаметр впадин зубьев червячного колеса Окружная скорость червяка. Скорость скольжения. КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и
перемешивания масла По таблице (4.7) выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности Kv = 1,1 Коэффициент неравномерности распределения нагрузки (формула 4.26) 4. Предварительный расчет валов Для выхода режущего инструмента при нарезании витков рекомендуется участки
вала, прилегающие к нарезке протачивать до диаметра меньше dF1 Ведомый вал. 5. Конструктивные размеры червяка и червячного колеса Червяк выполняется за одно целое с валом, его размеры определены выше. d1 = 100мм da1 = 120мм b1 =170мм Колесо кованое d2 = 400мм dа2 = 420мм b2 = 80,4мм Диаметр ступицы [pic] (5.1) Длинна ступицы [pic] (5.2) 6. Конструктивные размеры корпуса редуктора. Толщина стенок корпуса и крышки Толщина фланцев (поясов)корпуса и крышки Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек Диаметры болтов Диаметры болтов 7. Эскизная компоновка редуктора Первый этап компоновки редуктора |Условное |d |D |B |T |r |C |Co | Условное обозначение подшипника |d |D |T |B |c |r |r1 |C |Co |L |Y |Yo | 8. Подбор и проверка долговечности подшипников. Силы в зацеплении Радиальные силы на колесе и червяке При отсутствии спец требований червяк должен иметь правое направление витков Вал червяка [pic] (8.9) Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально упорных
подшипников Осевые нагрузки подшипников Рассмотрим левый (первый) подшипник (8.15)
где [pic] Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику (8.17) Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников Осевые нагрузки подшипников (8.30) Эквивалентная нагрузка (8.31)
где [pic] В качестве опор ведомого вала применены одинаковые подшипники 7212 (8.32)
где для конических подшипников 7212 [pic] Расчетная долговечность ч 9. Проверка прочности шпоночных соединений Проведем проверку прочности лишь одного соединения, передающего вращающий момент от вала червячного колеса к шкиву ременной передачи. Диаметр вала в этом месте dВ2 = 55мм Сечение и длинна шпонки t x h x L = 16 x 10 x 80 Глубина паза t1 = 6мм; L = 80мм Момент TK2 = T2 =802 x 10 3Н мм Напряжение смятия [pic]- для стали Условие GСМ < [GСМ] выполняется. 10. Уточненный расчет валов Проверим стрелу прогиба червяка. Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка. (10.1) (10.2) Допускаемый прогиб Плоскость YZ (Н ·м) M1 = 0 Плоскость XZ (Н ·м) Рисунок 2 – расчетная схема ведущего вала Плоскость YZ M1 = 0 Плоскость XZ Рисунок 3 – расчетная схема ведомого вала 11. Выбор посадок и расчет полей допусков Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в таблице 10,13 1. Посадка в системе отверстия, вид посадки с натягом. 2. Номинальный размер D = 70мм. 3. Детали соединения отверстие. Ш70Н7, квалитет 7 вал Ш70 р6, квалитет 6 4. Предельные отклонения ГОСТ25347-82 отверстие ES = +0,03мм = +30мкм EI = 0 вал es = +0.051мм = 51мкм ei = +0,032мм = 32мкм 5. Обозначения на чертежах [pic] 6. Предельные размеры (мм) отверстие Dmax = D + ES = 70 + (+0,030) = 70,030 (11.1) Dmin = D + EI = 70 + 0 = 70 (11.2) вал dmax = D + es = 70 + (+0,051) = 70,0,51 (11.3) dmin = D + ei = 70 + (+0,032) = 70,032 (11.4) 7. Допуски мм. Отверстие TD = Dmax – Dmin = 70,030 – 70 = 0,030 (11.5) TD = ES – EI = 0,030 – 0 = 0,030 (11.6) вал Td = dmax - dmin = 70,051 – 70,032 = 0,019 (11.7) Td = es – ei = 0,051 – (+0,032) = 0,019 (11.8) 8. Предельные зазоры (мм) Nmax = dmax – Dmin = 70,051 – 70 = 0,051 (11.9) Nmax = es – EI = 0,051 – 0 = 0,051 (11.10) Nmin = dmin = Dmax = 70,032 – 70,030 = 0,002 (11.11) Nmin = ei – ES = 0,032 – 0,030 = 0,002 (11.12) [pic] (11.13) 9. Допуск посадки (мм) ТП = TD + Td = 0,030 + 0,019 = 0,049 (11.14) ТП = TS = Nmax – Nmin = 0,051 – 0,002 = 0,049 (11.15) 10. Схема поля допуска. [pic] рисунок 4 - Схема поля допуска червячного колеса на вал 1. Посадка в системе отверстия, вид посадки переходная. 2. Номинальный размер D = 40мм. 3. Детали соединения отверстие. Ш40Н7, квалитет 7 вал Ш40 n6, квалитет 6 4. Предельные отклонения ГОСТ25347-82 отверстие ES = +0,025мм = +25мкм EI = 0 вал es = +0.033мм = 33мкм ei = +0,017мм = 17мкм 5. Обозначения на чертежах [pic] 6. Предельные размеры (мм) отверстие Dmax = D + ES = 40 + (+0,025) = 40,025 (11.16) Dmin = D + EI = 40 + 0 = 40 (11.17) вал dmax = D + es = 40 + (+0,028) = 40,033 (11.18) dmin = D + ei = 40 + (+0,015) = 40,017 (11.19) 7. Допуски мм. Отверстие TD = Dmax – Dmin = 40,025 – 40 = 0,025 (11.20) TD = ES – EI = 0,025 – 0 = 0,025 (11.21) вал Td = dmax - dmin = 40,033 – 40,017 = 0,016 (11.22) Td = es – ei = 0,033 – (+0,017) = 0,016 (11.23) 8. Предельные зазоры (мм) Nmax = dmax – Dmin = 40,033 – 40 = 0,033 (11.24) Nmax = es – EI = 0,033 – 0 = 0,033 (11.25) Nmin = dmin = Dmax = 40,017 – 40,025 = -0,008 (11.26) Nmin = ei – ES = 0,017 – 0,025 = -0,008 (11.27) [pic] (11.28) 9. Допуск посадки (мм) ТП = TD + Td = 0,025 + 0,017 = 0,042 (11.29) ТП = TS = Nmax – Nmin = 0,033 – (-0,008) = 0,042 (11.30) 10. Схема поля допуска. [pic] рисунок 5 - Схема поля допуска шкива ременной передачи на вал редуктора 12. Выбор сорта масла Тепловой расчет По формуле (10,1) условие работы редуктора без перегрева при
продолжительной работе. Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. При контактных напряжениях Gн = 125 мПа и скорости скольжения Vs = 3,76м/с. Содержание Введение 2 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 3 2. Расчет плоскоременной передачи. 6 3. Расчет зубчатой передачи 9 4. Предварительный расчет валов 12 5. Конструктивные размеры шестерни и колеса. 13 6. Конструктивные размеры корпуса редуктора 14 7. Эскизная компоновка редуктора 15 8. Подбор и проверка долговечности подшипников 16 9. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений 20 3 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 1 КП 0418.01.00.000.ПЗ Разраб. Климов А.В. Провер. Тимошенко Реценз. Н. Контр. Утверд. Выбор электродвигателя и кинематический расчет Лит. Листов ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 КП 0418.11.00.000.ПЗ 3 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. мкм ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Выбор сорта масла Утверд. КП 0418.01.00.000.ПЗ 2 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов Разраб. КП 0418.12.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Расчет зубчатой передачи Утверд. Н. Контр. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 КП 0418.03.00.000.ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 3 КП 0418.03.00.000.ПЗ КП 0418.02.00.000.ПЗ 3 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. КП 0418.02.00.000.ПЗ 2 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Расчет плоскоременной передачи Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.02.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 3 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Предварительный расчет валов Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.04.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 1 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Конструктивные размеры червяка и червячного колеса Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.05.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 1 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Конструктивные размеры корпуса редуктора Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.06.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 1 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Эскизная компоновка редуктора Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.07.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Подбор и проверка долговечности подшипников Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов Разраб. КП 0418.08.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 4 3 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. КП 0418.08.00.000.ПЗ 4 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. КП 0418.08.00.000.ПЗ 2 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. КП 0418.08.00.000.ПЗ ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Проверка прочности шпоночных соединений Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов Разраб. КП 0418.09.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 1 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Уточненный расчет валов Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов . Разраб. КП 0418.10.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 3 КП 0418.10.00.000.ПЗ 2 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 0 0 + + - - Ft1 RBx2 RAx1 Плоскость XZ Эпюра M. (H·м) X Y Z FB 4 3 2 1 RAy1 RBy2 Fr1 Fr1 Fa1 Плоскость YZ RAx1 RBx2 RAy1 Ft1 B A 232 232 100 RBy2 Fa1 d КП 0418.10.00.000.ПЗ 3 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. D 0 0 Изм. 1 + + Ft1 RBx2 RAx1 Плоскость XZ 452 X Y Z 159 4 3 2 1 RAy RBy Fr1 Fr2 Fa1 Плоскость YZ RAx RBx2 RAy Ft2 B A 71,5 71,5 80 RBy2 Fa2 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Выбор посадок и расчет полей допусков Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов Разраб. КП 0418.11.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 4 es ei dmax dmin Dmax Dmin EI = 0 32 30 51 + 0 p6 H7 КП 0418.11.00.000.ПЗ 2 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. H7 n6 + 0 33 25 17 EI = 0 Dmin Dmax dmin dmax ei es мкм КП 0418.10.00.000.ПЗ 4 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. КП 0418.01.00.000.ПЗ 3 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.03.00.000.ПЗ 7 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 3 69 269 261 Эпюра M. (H·м) + + 261 Эпюра Т. (H·м) 1707 Н 83 + + Эпюра M. (H·м) 159 Эпюра M. (H·м) ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. Содержание Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов Разраб. КП 0418.00.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 1 30 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ФГМТ Гр. ФТОМ - 402 Листов Лит. ВВЕДЕНИЕ Утверд. Н. Контр. Реценз. Тимошенко Провер. Климов А.В. Разраб. КП 0418.01.00.000.ПЗ 1 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 1 2 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|