Список условных обозначений, символов, сокращений
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Реферат

Страниц 69, рисунков 6, таблиц 4.

Данный проект является первой конструкторской работой. Работа является завершающим этапом в цикле базовых общетехнических дисциплин.

Основными задачами являются:

1. расширить и углубить знания, полученные при изучении предшествующих курсов;

2. усвоить принцип расчета и конструирования типовых деталей и узлов;

3. ознакомиться с ГОСТами и т.п.

В ходе курсового проекта были спроектированы привод ленточного конвейера, рассчитаны планетарные прямозубые цилиндрические передачи двухступенчатого цилиндрического редуктора, проведены проверочные расчеты шестерни и колеса прямозубой цилиндрической передачи, шлицевого и шпоночного соединения, быстроходного и тихоходного валов, болтовых соединений, подобраны соединительные муфты и разработана система смазки механизма.

В ходе расчетов были разработаны следующие чертежи: сборочный чертеж двухступенчатого цилиндрического редуктора и его основных узлов, чертеж быстроходного вала, чертеж вала-шестерни, чертёж сателлита, чертёж втулки, чертеж барабана и компоновочный чертеж привода.



Исходные данные

 

Рисунок 1 – Схема привода тяговой лебедки

 

Усилие на канат .

Окружная скорость барабана .

Срок службы .

Тип смазки – окунанием.



Введение

Редукторами называются механизмы, состоящие из передач зацепления с постоянным передаточным отношением, заключенные в отдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным. Редуктор - неотъемлемая составная часть современного оборудования.

В приводах общемашиностроительного назначения, разрабатываемых при курсовом проектировании, редуктор является основным и наиболее трудоемким узлом.

Основная цель этого курсового проекта по технической механике – привить студенту навыки конструкторского труда: умение самостоятельно, на основании заданной схемы, выбрать конструкцию механизма, обосновать ее расчетом и конструктивно разработать на уровне технического проекта.



Определение основных параметров сборочного узла

Определение мощности двигателя и элементов исполнительного органа

 

Мощность двигателя определяется, как

,

- КПД редуктора, находится по формуле:

 

где  - КПД муфты,

 - КПД подшипника,

 - КПД зубчатой передачи,

Подбираем двигатель по :

. Тип двигателя 4АM132S6У3.

Номинальная частота вращения .

Проектировочный расчет

Подбор материалов

Принятые материалы

 

Таблица 2.1 – Механические характеристики материала

Элемент передачи Заготовка Марка стали Термо- обработка Твердость сердцевины Твердость поверхности не менее Базовое число циклов
Шестерня поковка 12Х2Н4А Цемен- тация 1200 1000 HB 280-400 HRС65
Сателлит поковка 12ХН3А Цемен- тация 1000 850 HB 260-400 HRC63

 

2.1.2 Определение числа циклов перемены напряжений шестерни  и колеса

Относительная частота вращения шестерни и колеса:


;

.

Числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

 

где  и  - количества контактов зубьев шестерни и колеса.


Проверочный расчет

Проектировочный расчет

Подбор материалов

Принятые материалы

 

Таблица 3.1 – Механические характеристики материала

Элемент передачи Заготовка Марка стали Термообработка Твердость сердцевины Твердость поверхности не менее
Сателлит поковка 12ХН3А Цемен- тация 1000 850 HB 260-400 HRC63
Венец поковка 12ХН3А Цемен- тация 1000 850 HB 260-400 HRC58

 

3.2 Определение числа циклов перемены напряжений сателлита  и венца

Числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

 

 

где  и  - количества контактов зубьев саптеллита и венца.



Проверочный расчет

Проектировочный расчет

Подбор материалов

Принятые материалы

 

Таблица 5.1 – Механические характиристики материала

Элемент передачи Заготовка Марка стали Термообработка Твердость сердцевины Твердость поверхности не менее Базовое число циклов
Шестерня поковка 12Х2Н4А Цементация 1200 1000 HB 280-400 HRС65
Сателлит поковка 12ХН3А Цементация 1000 850 HB 260-400 HRC63  

 

5.1.2 Определение числа циклов перемены напряжений шестерни  и колеса

Относительная частота вращения шестерни и колеса:

;

.

Числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

где  и  - количества контактов зубьев шестерни и колеса.



Проверочный расчет

Проектировочный расчет

Подбор материалов

Принятые материалы

 

Таблица 6.1 – Механические характиристики материала

Элемент передачи Заготовка Марка стали Термообработка Твердость сердцевины
Сателлит поковка 12ХН3А Цемен- тация 1000 850 HB 260-400
Венец поковка 12ХН3А Цемен- тация 1000 850 HB 260-400

 

6.2 Определение числа циклов перемены напряжений сателлита  и венца

Числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

 

где  и  - количества контактов зубьев саптеллита и венца.

 

Проверочный расчет

Проектирование валов

 

Основными условиями, которым должна отвечать конструкция вала являются достаточная прочность, обеспечивающая нормальную работу зацеплений и подшипников; технологичность конструкции и экономию материала. В качестве материала для валов используют углеродистые и легированные стали.

Расчет вала выполняется в три этапа:

1) Ориентировочный расчет на кручение ;

2) Расчет на статическую прочность ;

3) Расчет на выносливость (основной расчёт).

За материал валов принимаем сталь 12ХН3А, с характеристикой:

- временное сопротивление разрыву;

- предел выносливости при симметричном цикле напряжений изгиба;

- предел текучести;

- предел выносливости при симметричном цикле напряжений кручения;

-коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений соответственно при изгибе и кручении.

 

Расчёт на выносливость

Данный расчёт проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости. Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

,

 

где – коэффициент запаса для нормальных напряжений;

– коэффициент запаса для касательных напряжений.

 

.

 

Здесь = 250 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба;

, – для изменения напряжений изгиба по симметричному знакопеременному циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.

МПа.

,

 

где = 1,8 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали;

= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения.

= 1,47.

Коэффициент запаса

= 5,7.

Коэффициент запаса для касательных напряжений

.

 

Здесь = 210 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения;

 – для нереверсивной передачи при изменении напряжений кручения по пульсирующему отнулевому циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали;

= 0,05 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении.

= 9,8 МПа.

,


где = 1,45 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали;

= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения.

= 1,29.

Коэффициент запаса

= 16.

Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

.


Расчёт на выносливость

Данный расчёт проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости. Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

,

 

где – коэффициент запаса для нормальных напряжений;

– коэффициент запаса для касательных напряжений.

.

 

Здесь = 250 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба;

, – для изменения напряжений изгиба по симметричному знакопеременному циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.

МПа.

,


где = 1,8 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали;

= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения.

= 1,47.

Коэффициент запаса

= 11,6.

Коэффициент запаса для касательных напряжений

.

 

Здесь = 210 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения;

 – для нереверсивной передачи при изменении напряжений кручения по пульсирующему отнулевому циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали;

= 0,05 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении.

= 9,57 МПа.


,

 

где = 1,45 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали;

= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения.

= 1,29.

Коэффициент запаса

= 16,37.

Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

.





Расчет шпоночных соединений

 

Принимаем на быстроходном валу призматическую шпонку с размерами , длина шпонки  по ГОСТ 23360-78. Выбранную шпонку проверяем на смятие:

 

,

 

где - передаваемый момент;

 - диаметр вала;

 - допускаемое напряжение на смятие: при стальной ступице и спокойной нагрузке ; при чугунной – вдвое меньше. В случае неравномерной или ударной нагрузки  на 25-40% ниже.

Проверим на смятие призматические шпонки на тихоходном валу.

Призматическая шпонка с размерами , длина шпонки  по ГОСТ 23360-78

.

 

Расчет шлицевого соединения

Для передачи крутящего момента в машиностроении часто используют шлицевые соединения. Они имеют ряд преимуществ по сравнения с другими видами соединения: высокая прочность зубьев на изгиб и на смятие; возможность передачи большего крутящего момента и т.д.

Расчет заключается в определении минимальной длины шлицов, необходимой для передачи крутящего момента. Расчет проводится на смятие по боковым поверхностям зубьев.

1. Расчёт шлицов на заднем хвостовике вала-рессоры которые передают крутящий момент:

 

,

 

Расчет шлицев шестерни 52х1,25х40 ГОСТ 6033-80:

- условие выполняется



Заключение

В данной курсовой работе в соответствии с полученным заданием спроектирован двухступенчатый планетарный цилиндрический редуктор как составная часть привода тяговой лебёдки.

В результате проектировочных расчетов получены конкретные параметры деталей механизма, участвующих в передаче движения, таких как: колесо, шестерня, тихоходный, промежуточный и быстроходный валы, крышки редуктора и т.д.

Детали корпуса изделия, крепления и другие элементы разработаны конструктивно. Произведен подбор стандартных деталей крепежа.



Библиографический список

1. Иванов М.Н. Детали машин. Учебн.М.: Высшая школа, 1975, 554 с.

2. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин, Х.: Основа, 1991, часть 1 и 2.

3. Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя» (3 тома). М., 1980.

4. Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Боков К.Н. «Проектирование механических передач». Учебно-справочное пособие по курсовому проектированию механических передач. Издание пятое, переработанное и дополненное. – Москва: «Машиностроение», 1984 – 560 с.

5. В.И. Назин «Проектирование подшипников и валов». Учебное пособие. Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2004 – 220 с.

6. В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державцев, И.И. Арефьев и др. «Курсовое проектирование деталей и машин». Под общей редакцией В.Н. Кудрявцева. Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние, 1984. 400 с.

7. Козловский Н.С., Виноградов А.Н. «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения: Учебник для учащихся техникумов.- М.: Машиностроение, 1979. - 224 с.

Реферат

Страниц 69, рисунков 6, таблиц 4.

Данный проект является первой конструкторской работой. Работа является завершающим этапом в цикле базовых общетехнических дисциплин.

Основными задачами являются:

1. расширить и углубить знания, полученные при изучении предшествующих курсов;

2. усвоить принцип расчета и конструирования типовых деталей и узлов;

3. ознакомиться с ГОСТами и т.п.

В ходе курсового проекта были спроектированы привод ленточного конвейера, рассчитаны планетарные прямозубые цилиндрические передачи двухступенчатого цилиндрического редуктора, проведены проверочные расчеты шестерни и колеса прямозубой цилиндрической передачи, шлицевого и шпоночного соединения, быстроходного и тихоходного валов, болтовых соединений, подобраны соединительные муфты и разработана система смазки механизма.

В ходе расчетов были разработаны следующие чертежи: сборочный чертеж двухступенчатого цилиндрического редуктора и его основных узлов, чертеж быстроходного вала, чертеж вала-шестерни, чертёж сателлита, чертёж втулки, чертеж барабана и компоновочный чертеж привода.



Исходные данные

 

Рисунок 1 – Схема привода тяговой лебедки

 

Усилие на канат .

Окружная скорость барабана .

Срок службы .

Тип смазки – окунанием.



Введение

Редукторами называются механизмы, состоящие из передач зацепления с постоянным передаточным отношением, заключенные в отдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным. Редуктор - неотъемлемая составная часть современного оборудования.

В приводах общемашиностроительного назначения, разрабатываемых при курсовом проектировании, редуктор является основным и наиболее трудоемким узлом.

Основная цель этого курсового проекта по технической механике – привить студенту навыки конструкторского труда: умение самостоятельно, на основании заданной схемы, выбрать конструкцию механизма, обосновать ее расчетом и конструктивно разработать на уровне технического проекта.



Список условных обозначений, символов, сокращений

 - эффективная мощность, кВт;

 - мощность двигателя, кВт;

- диаметр троса, мм;

 - диаметр барабана, мм;

 - передаточное отношение;

 - крутящий момент, Нмм;

 - допускаемое контактное напряжение, МПа;

 - изгибное допускаемое напряжение, МПа;

 - делительный диаметр, мм;

 - модуль зацепления;

 - межосевое расстояние, мм;

 - диаметр вершин зубьев, мм;

 - диаметр впадин зубьев, мм;

 - ширина зубчатого венца, мм;

 - базовое число циклов перемены напряжений;

 - расчетное число циклов перемены напряжений;

 - запас прочности по нормальным напряжениям;

 - запас прочности по касательным напряжениям;

 - общий запас прочности;

 - окружная сила, H;

 - радиальная сила, H.



Дата: 2019-12-10, просмотров: 254.