Державний економіко-технологічний університет транспорту

Кафедра ТПМ

Привод загального призначення

Пояснювальна записка до курсового проекту з

деталей машин

Виконав:

ст.гр. _________________

_________________

Керівник:

_______________ викл. Польовий Д.В.

2013

ЗМІСТ

Технічне завдання

1 ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА

2 РОЗРАХУНОК КЛИНОПАСОВОЇ ПЕРЕДАЧІ

3 РОЗРАХУНОК ЗУБЧАСТОЇ ПЕРЕДАЧІ

3.1 Вибір матеріалів зубчастих коліс і способу термообробки

3.2 Визначення допустимих напружень

4 ПОПЕРЕДНІЙ РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ ВАЛІВ

4.1 Вибір матеріалів

4.2 Вибір допустимого напруження

4.3 Визначення розмірів ступеней валів

5 ПОПЕРЕДНІЙ ВИБІР ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ

6 ЕСКІЗНА КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

7 УТОЧНЕНИЙ РОЗРАХУНОК ТИХОХІДНОГО ВАЛУ

7.1 Складання розрахункової схеми

7.2 Розрахунок валу на статичну міцність та витривалість

8 ВИЗНАЧЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ ПІДШИПНИКІВ

9 ПЕРЕВІРОЧНИЙ РОЗРАХУНОК ШПОНОЧНИХ З’ЄДНАНЬ

10 ВИБІР З’ЄДНУВАЛЬНИХ МУФТ

Література

Додаток А Вибір електродвигуна

Додаток B Розрахунок клинопасової передачі

Додаток C Розрахунок зубчастої пердачi

Додаток D Попередiнй розрахунок та конструювання тихохідного валу

Додаток E Попередiнй розрахунок та конструювання швидкохідного валу

Додаток F Уточнений розрахунок тихохідного валу

Додаток G Визначення довговiчностi пiдшипникiв

Додаток H Розрахунок шпонок на вихідних кінцях валів

1Вибір електродвигуна

Двигун вибираємо серед трьохфазних асинхронних короткозамкнених двигунів серії 4А.

В результаті аналізу (Додаток ) остаточно вибираємо двигун типу потужністю , з номінальною частотою обертання ротора .

2Розрахунок клинопасової передачі

Результати розрахунку параметрів передачі наведені в Додатку .

3Розрахунок зубчастої передачі

Розрахунок передачі виконують за вимогами Державного Стандарту України ДСТУ 32617-94.

3.1Вибір матеріалів зубчастих коліс і способу термообробки

При виборі матеріалів орієнтуємося на дешеві деталі таких марок, які після термообробки забезпечували б різницю твердості робочих поверхонь зубців шестірні і колеса в межах від 20 до 50 одиниць твердості за Брінелем. Це забезпечить рівномірне зношування зубців і краще їх припрацьовування.

Цим вимогам відповідають сталі:

шестірня Сталь 40Х; ;

заготовка прокат;

термообробка поліпшення;

колесо Сталь 45; ;

заготовка поковка;

термообробка нормалізація.

Визначаємо середні розрахункові значення твердості

;

.

І перевіряємо різницю

,

що відповідає рекомендаціям стандарту.

3.2Визначення допустимих напружень

Головним критерієм працездатності зубчастих передач редукторів у загальному машинобудуванні є контактна витривалість і витривалість зубців при згині. Відповідно до цього визначаємо: допустиме контактне напруження за формулою [ 1 ]

, ( 1 )

де, , – границя контактної витривалості матеріалу;

– коефіцієнт запасу міцності;

– коефіцієнт довговічності передачі.

Згідно з даними стандарту відповідно для шестірні і коліс маємо:

;

.

Для зубчастих коліс з однорідною структурою матеріалу після поліпшення і нормалізації призначаємо

.

Для даної передачі з тривалим строком служби призначаємо

.

Після підстановки величин в ( 1) запишемо

;

.

Згідно з рекомендаціями ДСТУ 32617-94 для прямозубих передач остаточно приймаємо:

.

Допустиме напруження при згині обчислюємо за формулою [ 1 ]

, ( 2 )

де, , – границя контактної витривалості матеріалу при згині;

_{– коефіцієнт запасу міцності;}

_{– коефіцієнт довговічності.}

За даними стандарту для шестірні і колеса запишемо

;

.

Враховуючи рекомендації стандарту призначаємо:

.

На тій же підставі, що й для коефіцієнту безпеки при контактному навантаженні, при згині приймаємо

.

Після підстановки величина в ( 2 ) запишемо

;

.

Проектувальний та перевірочні розрахунки, а також геометричні параметри передачі (рис.1) наведені у Додатку .

4Попередній розрахунок і конструювання валів

4.1Вибір матеріалів

Для виготовлення валів середньо навантажених передач застосовують термічно оброблені середньовуглецеві і леговані сталі 45 і 40Х.

Вибираємо для тихохідного валу Сталь 45, а для швидкохідного Сталь 40Х, механічні властивості яких наведені в табл. 1.

Таблиця 1 – Механічні характеристики сталей

Марка сталі	Твердість, НВ	Границя міцності,	Границя витривалості	Термообробка
45	192-240	750	260	нормалізація
40Х	260-280	900	400	поліпшення

4.2Вибір допустимого напруження

Попередній розрахунок валів виконують по напруженнях кручення без врахування дії згину і інших чинників. Тому при розрахунку приймають знижені значення допустимих напружень кручення: для швидкохідних вхідних валів , для тихохідних вихідних – .

4.3Визначення розмірів ступеней валів

Вали редуктора конструюються як ступінчасті циліндричні деталі [ 2 ]. Кількість ступенів і їх розміри визначатимуть розташовані на них деталі: з’єднувальні напівмуфти, ущільнення, підшипники і зубчасті колеса, зірочки, шківи. Відповідні розрахунки наведені в Додатку для тихохідного валу і в Додатку – для швидкохідного валу, а ескізи валів – на рис. 2 і 3.

5Попередній вибір підшипників кочення

На кожний з валів редуктора діє нормальна сила в зачепленні зубчастих коліс і сила тиску муфти, яка виникає внаслідок неспіввісності з’єднуваних кінців валів. Усі перелічені сили є радіальними, тобто діють в площині, перпендикулярній до осей валів. Це дає підставу вибрати у якості опор радіальні однорядні шарикопідшипники. Враховуючи те, що діаметри стержнів валів під підшипниками визначенні при розробці їхньої конструкції і становлять для тихохідного валу і ; для швидкохідного (рис. 2,3), то вибираємо підшипники легкої серії відповідно і .