Курсовой проект
По дисциплине «Машины и механизмы»
Тема:
Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор
с шевронным зубом и клиноременной передачей
Содержание.
Введение 3
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 4
2. Расчет клиноременной передачи 6
3. Расчет зубчатых колес редуктора 10
4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников 15
5. Конструктивные размеры и колеса 16
6. Конструктивные размеры корпуса редуктора 17
7. Первый этап компоновки редуктора 18
8. Проверка долговечности подшипников 19
9. Второй этап компоновки редуктора 25
10. Проверка прочности шпоночного соединения 26
11. Уточненный расчет валов 29
12. Подбор муфты 31
Заключение 34
Литература 33
Введение.
Привод – устройство приводящие в движение машину или механизм с преобразованием подводной энергии.
Приводы бывают механические, электрические, комбинированные, кинематические.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращательного момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.) относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, и т. д.)
Проектирование - это разработка общей конструкции изделья.
Конструирование – это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схемы в реальную конструкцию.
Проект – это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструирования.
Цель работы: рассчитать спроектировать и сконструировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременную передачу для привада шестеренного насоса.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА И ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ
4.1 Ведущий вал
Вращающий момент: Т1=45,4 Н*м.
Допускаемое напряжение на кручение примем [τк]=20 МПа.
Окончательно принимаем dп1=25 мм.
4.2 Ведомый вал
Вращающий момент: Т2=240 Н*м,
Допускаемое напряжение на кручение примем [τк]=25 МПа.
Окончательно принимаем dв2=35 мм.
Окончательно принимаем dп1=40 мм.
4.3 Диаметр под зубчатым колесом
где r=2,5
Окончательно принимаем dк=50 мм.
Принимаем радиальные роликоподшипники легко узкая серия.
| Условное обозначение | d | D | B |
| Размеры, мм | |||
| 32205А 32308А | 25 40 | 52 90 | 15 23 |
УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому.
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми значениями [S]. Прочность соблюдена при S ≥ [S], где [S]=2,5
11.1 Ведущий вал:
Материал вала сталь 40Х термическая обработка – улучшение.
Диаметр заготовки до 120мм среднее значение 
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
Сечение А-А. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки /1, таб.8.5/: 
, 
, 
/1, таб.8.8/; 
/1, стр.163 и 166/. 
Изгибающий момент (положим x1=37мм.)
Момент сопротивления сечения нетто при d=22мм, b=6, t1=6.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
S ≥[S]-условие выполнено
Такой большой коэффициент запаса прочности объясняется тем , что диаметр вала был увеличен при конструкции для соединения его со стандартным шкивом клиноременной передачи.
По той же причине проверять прочность в сечениях Б-Б и В-В нет необходимости.
11.2 Ведомый вал:
Материал вала сталь 40Х термическая обработка – улучшение.
Диаметр заготовки до 120мм среднее значение 
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
Сечение А-А. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки /1, таб.8.5/: 
, 
, 
/1, таб.8.8/; 
/1, стр.163 и 166/. 
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости /рис.2/
Изгибающий момент в вертикальной плоскости
Суммарный изгиб моментов в сечении А-А
Момент сопротивления изгибу сечения нетто при d=50мм, b=16, t1=10
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
Сечение Б-Б. Это сечение при передачи вращающего момента от ведомого вала через муфту. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки /1, таб.8.5/: 
, 
, 
/1, таб.8.8/; 
/1, стр.163 и 166/. 
Изгибающий момент
Момент сопротивления изгибу сечения нетто при d=36мм, b=10, t1=8
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
Результаты поверки:
| Сечение | А-А | Б-Б |
| Коэффициент запаса S | 14,05 | 5,4 |
Во всех сечениях S>[S]
ПОДБОР МУФТЫ
/1, таб. 11.5/ выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП): d=35 мм; D=140 мм; тип I.
(по ГОСТ 21424-75, с сокращением)
Муфтами называют устройство, предназначенные для соединения соосно вращающихся валов и передачи между ними вращающих моментов сил.
Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала и по величине расчетного вращающего момента.
где к=2,5÷3-коэфициент, учитывающий условие эксплуатации; Тном=47,4 Н*м.
Окончательно выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую ГОСТ 2124-75
Материал полумуфты – чугун марки СЧ-20; пальцев- сталь марки
Заключение.
В ходе работы рассчитали спроектировали и сконструировали одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременную передачу.
Выбрали электродвигатель типа 4А112М2У3 с синхронной частотой 3000 об/мин и номинальной частотой nдв=2900 об/мин. Провели кинематический расчет в ходе которого определили КПД редуктора ηдв=0,912, угловые скорости, момент и мощность на волах.
Рассчитывая зубчатые колеса редуктора определили допускаемое контактное напряжение, межосевое расстояние аw=125 мм, провели проверку на изгиб и кручения.
В предварительном расчете волов редуктора определили диаметр волов и подобрали подшипники dв1=22 мм, dп1=25 мм, dв2=35 мм, dп2=40 мм, dк=50 мм. Подобрали подшипники на ведущем валу 32205А на ведомом валу 32308A
Определили размеры шестерни и колеса: диаметр d1=37мм, d2=203мм; ширина b1=60мм, b2=65мм;
Проверили подшипники на долговечность и определили, что подшипники будут работать на ведущем валу 
на ведомом валу 
Литература.
1. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/С.А Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. -416 с.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие/Шейнблит А.Е. Изд-у 2-е, перераб. и дополни. – Калининград: Янтар. сказ, 2002.-454с.:ил., чурт. – Б.ц.
3. Оформление конструкторской документации курсового проект: Методические указания к курсовому проектированию по технической и прикладной механике для студентов всех специальностей./Составитель Глазов А.Н. Томск: изд-во ТПУ,2003.-38с.
4. Цахнович Л.И., ПетриченкоТ.П. Атлас конструкций редукторов. – учеб. Пособие для вузов. Киев: «Вища школа». Головное изд-во, 1979.-128с.
Курсовой проект
По дисциплине «Машины и механизмы»
Тема:
Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор
с шевронным зубом и клиноременной передачей
Содержание.
Введение 3
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 4
2. Расчет клиноременной передачи 6
3. Расчет зубчатых колес редуктора 10
4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников 15
5. Конструктивные размеры и колеса 16
6. Конструктивные размеры корпуса редуктора 17
7. Первый этап компоновки редуктора 18
8. Проверка долговечности подшипников 19
9. Второй этап компоновки редуктора 25
10. Проверка прочности шпоночного соединения 26
11. Уточненный расчет валов 29
12. Подбор муфты 31
Заключение 34
Литература 33
Введение.
Привод – устройство приводящие в движение машину или механизм с преобразованием подводной энергии.
Приводы бывают механические, электрические, комбинированные, кинематические.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращательного момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.) относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, и т. д.)
Проектирование - это разработка общей конструкции изделья.
Конструирование – это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схемы в реальную конструкцию.
Проект – это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструирования.
Цель работы: рассчитать спроектировать и сконструировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременную передачу для привада шестеренного насоса.
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КЕНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Определим общий КПД привода
КПД цилиндрической зубчатой закрытой передачи, η1=0,97; КПД ременной передачи, η2=0,96; КПД учитывающий потери пары подшипников, η3=0,99.
Определим требуемую мощность двигателя
По требуемой мощности P тр. =5,9 кВт выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения
1) синхронная частота: 3000 об/мин.
тип двигателя: 4А112М2У3
скольжение: 2,5%
номинальная частота вращения: nдв.=2900 об/мин.
2) синхронная частота: 1500 об/мин.
тип двигателя: 4А132S4У3
скольжение: 3,0%
номинальная частота вращения: nдв=1455об/мин.
3) синхронная частота: 1000 об/мин
тип двигателя: 4А132М6У3
скольжение: 3,2%
номинальная частота вращения: nдв=870об/мин.
Определим общее передаточное число
где U1- передаточное число клиноременной передачи; U2- передаточное число зубчатой передачи.
Принимаем U2=5.5, найдем U1= U / U 2 .
Окончательно принимаем двигатель типа 4А112М2У3 с синхронной частотой вращения 3000 об/мин.
U1=2,43, U2=5,5, номинальная частота вращения nдв.=2975 об/мин.
1.5 Определим частоту вращения валов редуктора
1.6 Определим угловую скорость вращения
1.7 Определим вращающий момент
1.8 Определим мощность на валах
Дата: 2019-05-28, просмотров: 212.
