КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине „Детали машин”
на тему : „ Расчет редуктора привода конвейера”
Исполнитель : ст. гр. МС – 04 Н
Болтян М.А.
Донецк – 2007
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРИВОДА
1.1 Выбор и проверка электродвигателя
1.2 Определение исходных данных
2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
2.1 Расчет цилиндрических передач
2.1.1 Проектный расчет зубчатых передач
2.1.2 Проверочный расчет передач
2.1.3 Выбор материала зубчатых передач
2.1.4 Конструирование зубчатых колес
2.2. Расчет цепной передачи
2.2.1 Проектный расчет цепной передачи
2.2.2 Проверочный расчет цепной передачи
2.3.Эскизная компоновка редуктора
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАЛОВ
3.1 Проектный расчет вала
3.2 Определение нагрузок в зацеплении
3.3 Расчет вала на усталость
3.4 Расчет вала на выносливость
3.5 Расчет шпоночного соединения
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛОВ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
4.1 Выбор подшипников качения. Расчет их долговечности
5 ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТ
6 КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСА РЕДУКТОРА
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ВВЕДЕНИЕ
Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других продуктов, создание и использование надежных средств технических измерений и контроля.
Важным заданием машиностроения является создание машин и агрегатов большой единичной мощности.
Машина состоит из трех основных блоков :
· двигателя (чаще всего это электродвигатель с вращательным движением ротора);
· рабочего органа, который непосредственно выполняет полезную работу, для осуществления которой и создается машина;
· транспортирующего механизма (чаще всего это редуктор), который согласовывает параметры механической энергии вала электродвигателя и вала рабочего органа.
Комплекс двух блоков – двигатель и транспортирующий механизм называются приводом машины. Поскольку привод машины имеет много стандартизованных элементов, пригоден для использования в разных отраслях техники, проектирование приводов составляет основу тематики курсового проектирования по деталям машин.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРИВОДА
Выбор и проверка электродвигателя
Определение мощности на выходе
Мощность двигателя требуемая
Определение частоты вращения выходного вала
Рис. 1 Электродвигатель 4А160М2У3
Мощность выбранного двигателя необходимо проверить по следующим условиям:
· Условия неперегревания
· Условие перегрузка
Так условию перегрузки удовлетворяет лишь двигатель 4А160М2У3, то принимаем его в качестве привода редуктора.
Определение исходных данных
Определение длительности действия max нагрузок
Так как N1>5*104 => первая передача рассчитывается на усталость с 1 – го участка диаграммы нагружения
Определение вращающих моментов
Определяем расчетные вращающие моменты
Так как NI и NII в результате расчетов превышают 5*104 , то 
Соответственно так как на NIV не превышают 5*104 , то 
РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Cогласно [2, с.11, табл. 1.2]
Таблица 2.1
| Вид ХТО | Твердость зуба | σFlim, МПа | σHlim, МПа | [σF], МПа | [σH], МПа | Марка ст. ГОСТ |
| Закалка ТВЧ | 53 HRC | 650 | 1100 | 260 | 825 | 40 ХН 4543-71 |
Область применения: редукторы общего назначения в серийном и массовом производстве.
Требования к габаритам – жесткие. Материал зубьев (марка стали) – 40, 45, 40Х, 40ХН. [2, с.15, табл.1.4]
Вид заготовки
Так как da ≤ 600 мм во всех передачах => принимаются кованные заготовки.
Конструкция шестерен
При da/ dв ≤ 2 шестерню изготавливают заодно с валом (вал – шестерня), при da/ dв >2 шестерня по экономическим соображениям выполняется съемной.
Передача 1: da/ dв = 65/42 = 1,53 < 2 => шестерня изготавливается заодно с валом.
Передача 2: da/ dв =143/38 = 3,76 > 2 => шестерня съемная.
Передача 3: da/ dв = 180/51 = 3,5 > 2 => шестерня съемная.
3. Толщина обода заготовки S , определяющая прокаливаемость сталей:
Данные полученные в результате расчетов заносим в таблицу 2.8
Таблица 2.8
| Sшестерни , мм | Sзубч.колеса , мм | |
| Передача 1 | 22 | 12 |
| Передача 2 | 43 | 30 |
| Передача 3 | 54 | 48 |
Выбираем сталь 40 ХН
Расчет цепной передачи
Проектный расчет цепи
Рассчитать цепную передачу с роликовой цепью при следующих данных:
n1 = 19,8 мин-1 - частота вращения ведущей звёздочки
n2 = 6,6 мин-1 - частота вращения ведомой звёздочки
P= 4,8 кВт - мощность, передаваемая ведущей звездочкой
Работа передачи - непрерывная, спокойная
Передача расположена горизонтально
Натяжение цепи регулируется передвижением вала одной из звёздочек
Смазка передачи капельная
Расчёт передаточного отношения:
Принимае число зубьев меньшей звёздочки:
z1= 30 - число зубьев меньшей звёздочки
где:
z2 - число зубьев большей звёздочки
Принимаем предварительно шаг цепи:
p = 25,4 мм - шаг цепи
Расчет скорости цепи :
Расчет окружной силы передачи:
Расчет межосевого расстояния:
Проектирование вала
Проект ы й расчет вала
Форма проектируемого вала определяется его функциональным назначением и кинематической схемой редуктора.
Рис.3.1Расчетная схема
Составление расчетных схем
Основными нагрузками на вал являются усилия в зубчатых зацеплениях, натяжение ветвей цепи, а также крутящие моменты. Собственный вес вала и насаженных на нем деталей в большинстве случаев не учитывается.
Силы, действующие в передачах, определяются следующим образом [3, с.12]:
Для прямозубой цилиндрической передачи (3)
· Окружная сила
· Радиальная сила
Для косозубой цилиндрической передачи (2)
· Окружная сила
· Радиальная сила
· Осевая сила
Рассмотрим 1 схему
При проверке
Рассмотрим 2 схему:
При проверке
Находим RА и RВ
Рис. 3.2 Эпюры изгибающих моментов
Расчет вала на усталость
Этот расчет вала выполняется как проверочный. Он заключается в определении расчетных коэффициентов запасов прочности в предположительно опасных сечениях предварительно намеченных в соответствии с эпюрами моментов и расположением зон концентрации напряжений [3, с. 18]
Для первого опасного сечения
Для второго опасного сечения
Расчет на выносливость
Согласно с [3, с.18-20]
Расчет ведем в опасном сечении 2 (под шпонкой)
Коэффициенты запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Шпоночное соединение
Из известных способов соединения деталей с валом наибольшее распространение имеет соединение с помощью врезных призматических шпонок.
Рис.3.3 Основные размеры соединения с призматической шпонкой
Размеры поперечного сечения шпонки выбираются в зависимости от диаметра вала. Длина шпонки принимается на 5…10 мм меньше длины ступицы насаживаемой детали и выбирается из ряда стандартных значений. Выбранная шпонка проверяется на смятие
Размеры шпонок определяем по [3, с.26, табл.12]
Таблица 12
|
| Вал 2 | Вал 3 | Вал 4 |
|
| b | 14 | 20 | 25 | мм |
| h | 9 | 12 | 14 | мм |
| t1 | 5,5 | 7,5 | 9 | мм |
| t2 | 3,8 | 4,9 | 5,4 | мм |
| lp | 40 | 63 | 75 | мм |
| sigmaSM | 98 | 106,1728 | 102,3256 | МПа |
| d вала | 50 | 75 | 86 | мм |
| T | 441 | 1505 | 2310 | Нм |
|
| 100…120 | Мпа |
|
|
|
|
|
|
|
|
| sigmaSM | < |
|
|
|
Расчет производился с помощью модуля автоматизированного проектирования шпоночных соединений на основе проверки на смятие.
Рис. 4Подшипник роликовый радиально – упорный
Выбор и расчет муфт
Соединение редуктора с электродвигателем осуществляется с помощью муфты.
Для входного вала выбираем упругую муфту [4, с.12, рис.1.4].
Рис.5 Муфта упругая втулочно – пальцевая
Муфты упругие предназначены для смягчения толчков и ударов, защиты от резонансных крутящих колебаний, компенсации смещений соединяемых валов.
Параметры муфты [4, с. 11]
[Т] = 500 Н*м , dn = 18 мм,
d = 45 мм, lBT = 36 мм,
D = 1700 мм, c = 6,
D1 = 130 мм, Z = 8
L = 225 мм, Tp = 64,5 Н*м
l = 110 мм,
d1 = 90 мм, масса 13,20 кг.
Выбираются муфты по расчетному крутящему моменту и диаметрам концов соединяемых валов. Условно считая, что нагрузка равномерно распределяется между пальцами и по их длине, производим проверочный расчет пальцев на изгиб, упругих втулок на смятие по формулам [4, с.12]:
Перечень ссылок
1. Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. Раздел 1. Краткая инструкция, расчет исходных данных (для студенитов всех специальностей)/ Сост.: В.С. Исадченко, В.П. Онищенко, О.К. Помазан. – Донецк: ДПИ, 1981. – 51 с.
2. Методические указания к самостоятельной работе над курсовым проектом по деталям машин. Раздел 2. Этапы «Эскизный проект» и «Технический проект». Проектирование зубчатых и червячных передач (для студентов технических специальностей)/ Сост.: В.С. Горелик, В.С. Исадченко, В.И. Проскурин,
П.М. Матеко, А.Л. Симонов, В.П. Алиферов. – Донецк: ДПИ, 1992. – 84 с.
3.Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. Раздел 3. Расчет и конструирование валов (для студентов всех специальностей)/ Сост.: П.М. Матеко, А.Л. Симонов, В.Ф. Ващенко. – Донецк: ДПИ, 1981. – 48 с.
4. Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. Конструирование муфт и корпусов (для студентов механических специальностей) / Сост.: В.С. Исадченко, П.М. Матеко, В.С. Горелик. – Донецк: ДПИ, 1987. – 43 с.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине „Детали машин”
на тему : „ Расчет редуктора привода конвейера”
Исполнитель : ст. гр. МС – 04 Н
Болтян М.А.
Донецк – 2007
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРИВОДА
1.1 Выбор и проверка электродвигателя
1.2 Определение исходных данных
2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
2.1 Расчет цилиндрических передач
2.1.1 Проектный расчет зубчатых передач
2.1.2 Проверочный расчет передач
2.1.3 Выбор материала зубчатых передач
2.1.4 Конструирование зубчатых колес
2.2. Расчет цепной передачи
2.2.1 Проектный расчет цепной передачи
2.2.2 Проверочный расчет цепной передачи
2.3.Эскизная компоновка редуктора
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАЛОВ
3.1 Проектный расчет вала
3.2 Определение нагрузок в зацеплении
3.3 Расчет вала на усталость
3.4 Расчет вала на выносливость
3.5 Расчет шпоночного соединения
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛОВ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
4.1 Выбор подшипников качения. Расчет их долговечности
5 ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТ
6 КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСА РЕДУКТОРА
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ВВЕДЕНИЕ
Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других продуктов, создание и использование надежных средств технических измерений и контроля.
Важным заданием машиностроения является создание машин и агрегатов большой единичной мощности.
Машина состоит из трех основных блоков :
· двигателя (чаще всего это электродвигатель с вращательным движением ротора);
· рабочего органа, который непосредственно выполняет полезную работу, для осуществления которой и создается машина;
· транспортирующего механизма (чаще всего это редуктор), который согласовывает параметры механической энергии вала электродвигателя и вала рабочего органа.
Комплекс двух блоков – двигатель и транспортирующий механизм называются приводом машины. Поскольку привод машины имеет много стандартизованных элементов, пригоден для использования в разных отраслях техники, проектирование приводов составляет основу тематики курсового проектирования по деталям машин.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРИВОДА
Дата: 2019-07-24, просмотров: 231.
