Проектирование привода к специальной установке

Московский Государственный Авиационный Технологический

университет им. К.Э.Циолковского

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра “Детали машин и ТММ”

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно - Пояснительная

записка к курсовому проекту

по теме: “ Проектирование привода к специальной

установке”

 

 

 

 

 

Вариант

Студент

Группа

Преподаватель Панова И.V.

 

 

 

Москва 1995 г.

 

Задание на курсовое проектирование

по курсу "Детали машин"

 Выдано студенту--------ф-та  N 1  группы----

Содержание задания: Спроектировать привод к специальной установке.

 

Кинематическая схема привода

 1-Электродвигатель, 2-Муфта, 3-Редуктор, 4-Муфта, 5- Исполнитель ное

устройство, 6-Рама .

Разработать:

1. Сборочный чертеж редуктора.

2. Сборочный чертеж муфты.

3. Сборочный чертеж привода.

4. Сборочный чертеж корпусной детали.

5. Сборочный чертеж детали.

Данные для проектирования:

1. Мощность, потребляемая устройством 2,24 кВт.

2. Частота вращения вала исполнительного устройства 85 об/мин.

Проектирование привода

 к специальной установке

Оглавление

 

 

1. Введение

2. Выбор электродвигателя

3. Кинематический расчет редуктора

4. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

5. Расчет быстроходной ступени

6. Расчет цилиндрической прямозубой тихоходной ступени  редуктора

7. Ориентировочный расчет валов и предварительный выбор

подшипников

8. Расчет валов на выносливость (тихоходный и промежу-

точный) и проверочный расчет подшипников

9. Расчет шпоночных соединений

10. Конструирование зубчатых колес и шестеренок

11. Конструирование корпуса редуктора

12. Конструирование крышек подшипника

13. Конструирование муфты

14. Список литературы

15. Миллиметровка

 

1.Введение

 

 

Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или

червячных передач, выполненного в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя рабочей машине с понижением угловой скорости и повышение вращающегося момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугуна или стального сварного), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Применение соосной схемы позволяет получить меньшие габариты по длине, что и является ее основным достоинством.

К числу недостатков соосных редукторов относятся:

а) Затруднительность смазки подшипников, находящихся в

средней части корпуса.

б) Большое расстояние между порами промежуточного вала,

что требует увеличение его диаметра для обеспечения

достаточной прочности и жесткости.

 

Очевидно, применение соосных редукторов ограничивается случаями, когда нет необходимости иметь два конца вала быс-

троходного и тихоходного, а совпадение геометрически осей входного и выходного валов удобно при намеченной общей компоновке привода.

 

2.Выбор электродвигателя

 

В качестве источника механической энергии в данном редукторе используют трехфазовый электродвигатель переменного тока.

Электродвигатель характеризуется номинальной частотой вращения Uф и номинальной мощностью Pдв. Для определения потребляемой мощности необходимо учитывать потери механической энергии при передаче ее от двигателя к исполнительному устройству. Эти потери обусловлены потерей энергии в зацеплении зубчатых колес, подшипниках и муфтах и оцениваются КПД. Из задания на проекцию известно, что мощ-ность, потребляемая исполнительным устройством (Ри) равна у=1,95квт, а частота вращения вала и устройства n=70 оборотов.

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

 

 

1.2 Потребляемая мощность исполнительным устройством .

 

Выбираем электродвигатель, подходящий по мощности:

Электродвигатель серии 4а /ГОСТ 19523-7А/ :

Синхронная частота вращения 1500
4А100S4	3,0	1435	28	60

3. Кинематический расчет редуктора.

1.3 Передаточное отношение соосного редуктора и распре- деление его по ступеням.

 

Передаточное отношение редуктора:

 

Передаточное отношение ступеней:

 

1.4 Угловые скорости шестерни и колеса.

 

 

 

1.5 Крутящие моменты шестеренок.

 

 

4.Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений.

 

Выбор материалов и терм обработку следует решать с учетом назначения и характера эксплуатации конкретной конструкции, а также экономической целесообразности использования данной марки стали. Для изготовления зубчатых колес используют нормализуемые улученные стали с твердостью рабочей поверхности 180...350 HB, если к габаритам и массе редуктора не предъявляются строгие требования.

К недостаткам улучшенных и нормализованных зубьев следует отнести их сравнительно не высокую прочность.

Если твердость рабочей поверхности зубьев колеса не более

350 HB, то Н1=Н2+(10..20)

Твердость колеса - 210 Нв (H2)

Твердость шестерни - 221 Нв (H1)

 

2.1 Расчет допускаемых напряжений на контактную прочность:

2.2 Расчет допускаемых напряжений на изгиб:

 

5. Расчет цилиндрической прямозубой тихоходной ступени  

редуктора.

 

5.1 Определение приближенного значения начального диаметра.

 

5.2 Окружная скорость вращения зубчатых колес.

 

 

Степень точности - 9

 

 

5.3 Определение коэффициентов нагрузки KH для тихоходной ступени.

 

 

5.4 Уточненное значение начального диаметра шестерни.

 

 

 

5.5 Предварительное значение рабочей ширины зубчатого венца.

 

 

Принятое значение по ГОСТу 6636-69 идентифицируется как BW2=53,0

5.6 Межосевое расстояние.

 

 

По ГОСТу 6636-69 назначают (AW)=170 мм

5.7 Модуль m, числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2.

 

m(MOD1)0,02=3,4

 

По ГОСТу 9563-60 назначают m(MOD)=2,5 мм

 

5.8 Суммарное число зубьев..

 

 

5.9 Число зубьев шестерни.

 

По ГОСТу 6636-69 назначают Z1(ZET1)=27

 

5.10 Число зубьев колеса.

 

 

5.11 Реальное передаточное число.

 

 

5.12 Геометрические размеры зубчатых колес.

 

 

 

5.13 Проверочный расчет на контактную прочность.

 

Степень точности передачи - 9

 

5.14 Определение коэффициентов нагрузки для тихоходной  

ступени.

 

5.15 Удельная расчетная окружная сила.

 

 

5.16 Расчетное контактное напряжение.

5.17 Условие прочности на контактную выносливость.

 

 

5.18 Недогрузка на контактной прочности.

 

5.19 Ширина колеса и шестерни.

 

 

5.20 Проверочный расчет на изгиб.

 

5.20.1 Коэффициент формы зубьев шестерни и колеса

 

 

 

5.20.1 Удельная расчетная окружная сила при расчете на изгиб.

 

 

 

5.20.2 Расчетные напряжения от изгиба.

 

 

6. Расчет цилиндрической прямозубой быстроходной ступени соосного редуктора.

 

6.1 Расчетная ширина зубчатого венца.

 

Принятое значение по ГОСТу 6636-69 идентифицируется как

BW0=26,0.

 

6.2 Определение приближенного значения начального диаметра.

 

68,00

6.3 Геометрические размеры зубчатых колес.

 

 

6.4 Проверочный расчет на контактную прочность.

 

Степень точности передачи - 9

 

6.5 Определение коэффициентов нагрузки для быстроходной

ступени.

 

6.6 Удельная расчетная окружная сила.

 

6.7 Расчетное контактное напряжение.

 

6.8 Условие прочности на контактную выносливость.

 

 

6.9 Недогрузка на контактной прочности.

 

6.11 Ширина колеса и шестерни.

 

 

6.12 Проверочный расчет на изгиб.

 

6.12.1 Коэффициент формы зубьев шестерни и колеса

 

 

6.12.2 Удельная расчетная окружная сила при расчете на изгиб.

 612.3 Расчетные напряжения от изгиба.

 

 

 

	Даметры ступений под зудчататыми косесами для промежуточногго и тихоходного валов.