Об/мин

1500 об/мин.

Найдем частоту вращения вала кривошипа:

(об/мин)

Определим общее передаточное отношение всего привода:

где  – число об/мин электродвигателя;  – число об/мин кривошипа.

Разбиваем общее передаточное число по ступеням по правилу: .

Пусть u₂= (выбираем из интервала стандартного ряда 3.15, 3.55, 4, 4.5, 5, 5.6, 6.3, 7.1, 8), тогда

Рассчитаем частоты вращения всех валов привода:

 1500 (об/мин)

(об/мин)

(об/мин)

Рассчитаем крутящие (вращающие) моменты привода:

(Нм)

(Нм)

 (Нм)

ВЫБОР МАТЕРИАЛА КОЛЕС РЕДУКТОРА

Для материала Сталь 45 выбираем термообработку – улучшение. Выбираем твердость: шестерни НВ₁ 269…302

колеса НВ₂ 235…262

Определяем средние твердости зубьев:

Шестерни

Колеса

Вычисляем контактные напряжения:

(МПа)

(МПа)

Выбираем минимальное из значений  и :

(МПа) – допускаемое контактное напряжение.

РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ЗУБЧАТОЙ ПАРЫ (КОЛЕСО + ШЕСТЕРНЯ)

Зубчатые передачи предназначены для передачи движения с соответствующим изменением угловой скорости (момента) по величине и направлению. Усилие от одного элемента сцепляющейся пары к другому передается посредством зубьев, последовательно вступающих в зацепление.

Меньшее из зубчатых колес сцепляющейся пары называется шестерней, а большее – колесом. Термин зубчатое колесо относится как к шестерне, так и к колесу.

Буквенные обозначения, общие для обоих зубчатых колес сцепляющейся пары, отмечаются индексом 1 для шестерни и индексом 2 для колеса.

Рассчитываем межосевое расстояние:

где = 495 - коэффициент межосевого расстояния для цилиндрических зубчатых колес; = 0.315 - коэффициент ширины колес относительно опор;  - крутящий момент, Нм.

По табл.2 выбираем из стандартное межосевое расстояние (мм).

Таблица 2 - Ряды межосевых расстояний

Межосевое расстояние  стандартных редукторов, мм
1-й ряд	40	50	-	63	80	100	125	-	160	-		200
2-й ряд	-	-		-	-	-		140	-	180		-
1-й ряд	-	250		-	315	-	400	-	500	-	630	-
2-й ряд	225	-		280	-	355	-	450		560	-	710

ПРИМЕЧАНИЕ: первый ряд следует предпочитать второму.

Определяем модуль зацепления:

(мм)

Значение модуля зацепления m, полученное расчетом, округляем в большую сторону до стандартного из ряда чисел:

1-й ряд - 1.0; 1.5; 2; 2.5; 3; 4; 5; 6; 8; 10

2-й ряд - 1.25; 1.75; 2.25; 2.75; 3.5; 4.5; 5.5; 7; 9

ПРИМЕЧАНИЕ: При выборе модуля 1-й ряд следует предпочитать 2-му.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса:

 

Число зубьев шестерни:

Число зубьев колеса:

 

Делительные диаметры шестерни и колеса:

 

 

Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса:

 

 

Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса:

Ширина венца колеса и шестерни:

РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

Для определения диаметра вала выполняют ориентировочный расчет его на чистое кручение по допускаемому напряжению =15…20 МПа ():

Рассчитаем диаметры быстроходного вала редуктора.

(мм), принимаем  мм

где - крутящий момент на валу, Нм.

Полученное значение диаметра округляют до ближайшего стандартного значения, мм, по ГОСТ 8032-56, ГОСТ 6636-69:

16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 100, 105, 110, 115, 120, 130, 140, 150, 160, 170 …

Диаметр вала под подшипниками:

 

Диаметр вала под шестерней:

 

Рассчитаем диаметры тихоходного вала редуктора.

(мм), принимаем  мм

Диаметр вала под подшипниками:

(мм)

Диаметр вала под колесом:

(мм)

Диаметры , , ,  также округляют до стандартного значения.

ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ

Назначение подшипников – поддерживать вращающиеся валы в пространстве, обеспечивая им возможность свободного вращения или качания, и воспринимать действующие на них нагрузки.

Из табл.3 по рассчитанным диаметрам вала ,  подбираем подходящие подшипники для обоих валов редуктора. Его геометрия понадобится при построении чертежа редуктора.

Для быстроходного вала № ______

Для тихоходного вала № ______

Таблица 3 - Подшипники шариковые радиальные однорядные (ГОСТ 8338-75)

Легкая серия
Обозначение	Размеры, мм				Грузоподъемность динамическая, кН
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 220	20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 100	47 52 62 72 80 85 90 100 110 120 125 130 140 150 160 180	14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 30 34	1.5	10.0 11.0 15.3 20.1 25.6 25.7 27.5 34.0 51 44.9 44.8 51.9 57.0 65.4 75.3 95.8
				2
				2.5
				3
				3.5

ВЫБОР ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпонки предназначены для передачи крутящих моментов от вала к находящейся на нем детали или наоборот.

По табл.4 выбираем шпонки и заносим в таблицу:

Размеры, мм		Быстроходный вал		Тихоходный вал
		Консольный участок	Под шестерней	Консольный Участок	Под колесом
Диаметр вала,D
Шпонка	Ширина b
	Высота h
	Глубина паза t
	Длина L

Таблица 4 - Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78)

Диаметр вала	Сечение шпонки		Фаска	Глубина паза		Длина
				Вала	Ступицы
Свыше 12 до 17 » 17 » 22 » 22 » 30 » 30 » 38 » 38 » 44 » 44 » 50 » 50 » 58 » 58 » 65  » 65 » 75 » 75 » 85 » 85 » 95	5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25	5 6 7	0,25…0,4	3 3,5 4	2,3 2,8 3,3	10…32 14…40 18…63 22…80 28…90 36…110 45…125 50…140 56…160 63…180 70…200
			0,4…0,6
		8		5	3,3
		9 10 11 12		5,5 6 7 7,5	3,8 4,3 4,4 4,9
			0,6…0,8
		14		9	5,4

Длины призматических шпонок выбирают из следующего ряда: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200 мм.

ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

1. Что называется звеном?

2. Какие бывают звенья?

3. Что называется кинематической парой?

4. Что такое класс кинематической пары?

5. Чем отличаются низшие кинематические пары от высших?

6. Что называется механизмом?

7. Как рассчитать КПД привода?

8. Как определить передаточное число редуктора и привода ?

9. Как определить частоту вращения выходного или промежуточ­ного валов, если известна частота вращения ведущего вала?

10. Как изменяется мощность при ее передаче от ведущего вала к ведомому?

11. Как изменяется крутящий момент при его передаче от ведущего вала к ведомому?

12. Какова связь крутящего момента с мощностью и частотой вра­щения вала редуктора с угловой скоростью?

13. Что такое угол зацепления?

14. Что такое модуль зацепления, его размерность?

15. Какие усилия действуют в зацеплении: цилиндрических прямозубых передач, косозубых цилиндрических передач, конических передач; червячных передач.

16. Виды ременных передач (по форме профиля поперечного сече­ния) и по материалу ремня?

17. Как определить передаточное число ременной передачи?

18. Какие существуют типы подшипников? Последовательность их выбора.

19. Для чего предназначен рым-болт (грузовой болт)?

20. Классификация резьб по форме профиля поперечного сечения.

21. В чем состоит отличие вала от оси?

22. Какие сведения должен содержать чертеж на деталь ?

23. С какой целью вводится термообработка деталей?

24. Что такое квалитет в системе допусков и посадок ЕСКД?

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Построение плана положения механизма

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Заполнение основной надписи

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Пример построения планов скоростей и ускорений для задания №1

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Пример построения планов скоростей и ускорений для задания №2

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Пример построения планов скоростей и ускорений для задания №3

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Пример компоновки редуктора

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Теория механизмов и машин / Под ред. К.В. Фролова. М.: Высшая школа, 1987.

2.   Машнев М.М., Красковский Е.Я., Лебедев П.А. Теория механизмов и машин и детали машин. Л: Машиностроение,1980

3.   Ковалев Н.А. Теория механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1974.

4.   Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высшая школа, 1984.

5.   Левятов Д.С. Расчет и конструирование деталей машин М.: Высшая школа, 1979.

6.   Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высшая школа, 1979.

7.   Иоселевич Г.Б. Детали машин. М.: Высшая школа, 1988.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы по дисциплине

 “Основы проектирования и конструирования машин”,

для студентов специальности 060800

 экстернатной формы обучения

Составители Нилов Владимир Александрович

Кирпичев Юрий Викторович

Еськов Борис Борисович

Кирпичев Игорь Юрьевич

Компьютерный набор И.Ю. Кирпичев

ЛР №066815 от 25.08.99. Подписано к изданию 29.02.2002.

Уч.-изд.л. 1.11 ”C”

Воронежский государственный технический университет

394026 Воронеж, Московский просп., 14

СПРАВОЧНИК МАГНИТНОГО ДИСКА

(кафедра ПМ и ПТМ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы по дисциплине

 “Основы проектирования и конструирования машин”,

для студентов специальности 060800

 экстернатной формы обучения

Составители: Нилов В.А., Кирпичев Ю.В., Еськов Б.Б., Кирпичев И.Ю.

Экстернат.doc  1077 кб  05.03.2002

(наименование файла) (объем)  (дата)