Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
poyasnitelnaya_zapiska.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4.39 Mб
Скачать

Министерство образования и науки РФ

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Кафедра основы конструирования

Пояснительная записка к курсовому проектупо дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

КОК 119.000. Пз

Выполнил: студент

группы 3308 Панфилов Д.М.

Преподаватель: Якупова И.П.

Оценка:__________________ ( )

Комиссия:________________ ( )

_____________________

Дата:_____________

Казань 2012

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ № 1-19

Студент гр.3308 Панфилов Даниил Михайлович

Разработать привод прибора со следующими техническими требованиями:

  1. Выход прибора вращательный.

  2. Момент на выходе редуктора 200 Н*м.

  3. Частота вращения на выходе редуктора 10 об/мин.

  4. Срок службы 2000 часов

Особые требования________________________________________________

Составил: проф.Бердников В.В.

Дата выдачи задания: 9.04.12

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Количество типов редукторов чрезвычайно велико. При выборе типа редуктора для привода рабочего органа (устройства) необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы.

Основными задачами курсового проекта являются:

  • ознакомление с научно-технической литературой по теме курсового проекта;

  • изучение известных конструкций аналогичных машин и механизмов;

  • выбор наиболее простого варианта конструкции с учетом требований технического задания на проект;

  • выполнение необходимых расчетов с целью обеспечения заданных технических характеристик проектируемого устройства;

  • выбор материалов и необходимой точности изготовления деталей и узлов проектируемого устройства, шероховатости поверхностей, необходимых допусков и посадок, допусков формы и расположения;

  • выполнение графической части курсового проекта в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД;

  • составление необходимых описаний и пояснений к курсовому проекту.

В данном курсовом проекте для разработки выбрана планетарная передача.

  1. Выбор электродвигателя

𝜂- коэффициент полезного действия механизма, лежит в диапазоне {0.7..0.8}

-момент на выходе редуктора

- угловая скорость на выходе редуктора

, где астота вращения на выходе редуктора;

Для удобства подбора двигателя рассчитаем мощность по крайним значениям КПД:

Выбираем двигатель:

Тип двигателя: МИ-22Ф

Технические характеристики: U=60B; Р=0.37кВт; n=3000об/мин; I=8.2A; η=71%.

Э скиз двигателя ми-22ф:

l1=40, l37=46, l21=12, d1=16, d25=175, d24=220;

2. Кинематический анализ планетарной передачи

- частота вращения вала электродвигателя.

- частота вращения на выходе редуктора.

Выберем трёхступенчатый планетарный редуктор, каждая ступень которого ступень Джемса.

Uст. ср – среднее передаточное число ступеней

Uст. ср.=

n – число ступеней, назначаем n=3

Принимаем значение =6.7

Проверяем точность обеспечения Uобщ.(2-3%):

|δ| =

|δ| = = 0.254% < (2..3)% = δзаданное

Изобразим схему редуктора.

Исходя из передаточного числа, подберем числа зубьев для каждого колеса.

Число зубьев центрального колеса планетарной передачи берём из диапазона Z1>18..22 Z3≥80, Z2>25.

Z1=20

Число зубьев неподвижного колеса определяется по формуле Виллиса:

Z3=(Uст-1)*Z1=(6.7-1)*20=114;

Число зубьев сателлитов определяем из условия соосности:

Z1+Z2=Z3-Z2 ;

Z2=(Z3-Z1)/2=(114-20)/2=47;

Определим максимально возможное кол-во сателлитов.

1. Условие соседства, из которого определяем максимально возможное количество

сателлитов (Kmax):

- угол между сателлитами.

= 1 - коэффициент высоты головки зуба зубчатого колеса с эвольвентным профилем зубьев.

следовательно, максимально возможное число сателлитов равно трем, проверим это кол-во по условию сборки:

2.Из условия сборки определяем точное число сателлитов:

, где

С-должно быть целым числом.

p – количество полных оборотов водила, начинаем с нуля.

Возьмём p = 0, тогда:

; С – целое число.

3. Определение вращающих моментов на промежуточных валах редуктора и частот вращения промежуточных валов.

Воспользуемся формулой:

TN=200 H*м – вращающий момент выходном валу редуктора;

ηст=0.96, КПД ступени берут из диапазона (0.96..0.98);

Определим частоту вращения валов.

Определим погрешность:

Такая погрешность допустима.

Результаты вычислений занесем в таблицу.

вала

двиг.

1

2

3

n,об/мин

3000

446.76

66.83

9.97

Т,Н*м

0,75

4.83

31.09

200

4.Вычисляем межосевое расстояния aw из расчёта на контактную прочность закрытой зубчатой передачи и определим размеры колес.

- передаточное число от первого колеса ко второму, при неподвижном водиле;

- момент на входе ступени [H*мм];

= – коэффициент относительной ширины передачи, берем в диапазоне (0,05…0,25);

-ширина колеса.

KH - коэффициент нагрузки, равный КHC, где Кнβ учитывает неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса (1,1 ..1,4);

KHC - учитывает неравномерность распределения нагрузки между

сателлитами (1,1.. 1,4);

Принимаем Кнβ = 1,1 ; KHC = 1,1 => KH = 1,1*1,1 = 1,2.

- допускаемое контактное напряжение, зависит от материала, в нашем случае для стали равно 600 МПа = 600 Н/мм2

Рассмотрим 1 ступень:

Рассчитаем модуль:

теперь подберем в соответствии с Гостом стандартный модуль, взяв его значение в большую сторону от расчетного значения: m=0.8

Уточним межосевое расстояние:

Рассчитаем диаметры делительных окружностей, окружностей впадин и вершин:

Диаметр делительной окружности :

di = m·zi;

Диаметр окружности вершин:

dai = m·(zi+2·hа*),

где hа* = 1 – коэффициент высоты головки зуба эвальвентного зубчатого колеса для

колёс с наружными зубьями.

dai = m·(zi – 2· hа* + ) – с внутренними зубьями

Диаметр окружности впадин:

dfi = m·zi +m·(hа*+c*) – для колес с внутренними зубьями

dfi = m·zi - 2·m·(hа*+c*) – для колес с наружными зубьями

где с* - коэффициент радиального зазора, зависит от модуля:

c* =

Ширина венца зубчатого колеса:

b2 = Ψba· awi ;

b1 = b3 = b2+(2;3мм)

di=m*Zi;

d1=0.8*20=16мм;

d2=0.8*47=37.6мм;

d3=0.8*114=91.2мм ;

dai=m*(Zi+2*ha’);

da1=0.8*(20+2*1)=17.6мм;

da2=0.8*(47+2*1)=39.2мм;

da3=( Z3-2*ha’+15.2/z3)*m=(114-2*1+15.2/114)*0.8=89.7мм;

dfi=m*Zi -2*m*(ha’+c’);

df1=16-1.6*1.35=13.84мм;

df2=37.6-1.6*1.35=35.44мм;

df3=m*Z3+2*m(ha’+c’)=93.36мм;

Далее рассчитаем ширину колес:

b2= b2=4мм;

b1 =b3= b2+3мм=7мм;

Рассмотрим 2 ступень:

Рассчитаем модуль:

теперь подберем в соответствии с Гостом стандартный модуль, взяв его значение в большую сторону от расчетного значения: m=1.5

Уточним межосевое расстояние:

Рассчитаем диаметры делительных окружностей, окружностей впадин и вершин:

di=m*Zi;

d1=1.5*20=30 мм;

d2=1.5*47=70.5мм;

d3=1.5*114=171мм ;

dai=m*(Zi+2*ha’);

da1=1.5*(20+2*1)=33мм;

da2=1.5*(47+2*1)=73.5мм;

da3=( Z3-2*ha’+15.2/z3)*m=(114-2*1+15.2/114)*1.5=168.2мм;

dfi=m*Zi -2*m*(ha’+c’);

df1=30-3*1.25=26.25мм;

df2=70.5-3*1.25=66.75мм;

df3=m*Z3+2*m(ha’+c’)=174.75мм;

Далее рассчитаем ширину колес:

b2= b2=8мм;

b1 =b3= b2+3мм=11мм;

Рассмотрим 3 ступень:

Рассчитаем модуль:

теперь подберем в соответствии с Гостом стандартный модуль, взяв его значение в большую сторону от расчетного значения: m=2.25,

Уточним межосевое расстояние:

Рассчитаем диаметры делительных окружностей, окружностей впадин и вершин:

di=m*Zi;

d1=2.25*20=45 мм;

d2=2.25*47=105.75мм;

d3=2.25*114=256.5мм ;

dai=m*(Zi+2*ha’);

da1=2.25*(20+2*1)=49.5мм;

da2=2.25*(47+2*1)=110.25мм;

da3=( Z3-2*ha’+15.2/z3)*m=(114-2*1+15.2/114)*2.25=252.3мм;

dfi=m*Zi -2*m*(ha’+c’);

df1=45-2*2.25*1.25=39.375мм;

df2=105.75-2*2.25*1.25=100.125мм;

df3=m*Z3+2*m(ha’+c’)=262.125мм;

Далее рассчитаем ширину колес:

b2= b2=19мм;

b1 =b3= b2+3мм=22мм;

Определим диаметры валиков на всех ступенях, воспользуемся формулой:

Т – Вращающий момент на валу, [Н·мм]

– допустимое напряжение кручения, берется из диапазона (20…25) МПа,

для стали 45.

Принимаем = 25 МПа = 25 Н/мм2

С учетом того что =16мм из характеристики двигателя(на схеме dI), имеем dдв=16мм; В целях упрощения конструкции выполняем колеса 1-ой и 2-ой ступеней одинаковых размеров, взятых из 2-ой ступени.

d1=d2=20мм; d3=35мм.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]