Расчёт червячной передачи.

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный технический университет им. H.Э.Баумана

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

list12__hp_LaserJet_1015.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

1.4 Mб

Скачать

☆

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>



Взам. инв. №

Подпись и дата
Инв. № подл.

						ДМ 23-03.00.00 ПЗ	Лист

Изм.	Кол.	Лист	№док	Подпись	Дата

СОДЕРЖАНИЕ

Техническое задание……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2

Введение……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..3

1. Кинематический расчёт привода

1.1 Выбор электродвигателя ………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1.2 Определение вращающего момента на выходном валу редуктора………………………………………………………4

1.3 Данные для расчёта……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

2. Расчёт червячной передачи

2.1 Расчёт передачи…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6

2.2 Выбор материала и параметров для червячных колёс……………………………………………………………………………...6

3. Эскизный проект редуктора

3.1 Предварительные расчёты валов…………………………………………………………………………………………………………………………..7

3.2 Расчёт корпуса………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………7

3.3 Конструирование крышки люка……………………………………………………………………………………………………………………………....8

3.4 Конструирование крышек подшипников……………………………………………………………………………………………………………..8

3.5 Конструирование подшипниковых узлов……………………………………………………………………………………………………………9

4. Расчёт подшипников качения на заданный ресурс

4.1 Расчёт подшипников на быстроходном валу…………………………………………………………………………………………………10

4.2 Расчёт подшипников на промежуточном валу……………………………………………………………………………………………..12

4.3 Расчёт подшипников на тихоходном валу……………………………………………………………………………………………………..14

5. Расчёт валов на статическую прочность и сопротивление усталости

5.1 Расчёт быстроходного вала…………………………………………………………………………………………………………………………………..17

5.2 Расчёт промежуточного вала……………………………………………………………………………………………………………………………...20

5.3 Расчёт тихоходного вала………………………………………………………………………………………………………………………………………23

6. Расчёт соединений

6.1 Шпоночные соединения……………………………………………………………………………………………………………………………………………...27

6.2 Шлицевые соединения……………………………………………………………………………………………………………………………………………….27

7. Выбор смазочных материалов………………………………………………………………………………………………………………………………………….29

8. Расчёт и конструирование муфт………………………………………………………………………………………………………………………………….30

Список литературы…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….31

Приложения……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..32

Техническое задание.

Введение

Целью выполнения курсового проекта является спроектировать индивидуальный привод с двухступенчатым червячным редуктором.

Составными частями привода являются электродвигатель, двухступенчатый червячный редуктор, упругая муфта, комбинированная муфта и литая плита для их крепления.

Устройство привода следующее: вращающий момент передается с электродвигателя на входной вал редуктора с помощью упруго-компенсирующей муфты; с выходного вала редуктора через комбинированную муфту на вал устройства, присоединяемого к приводу.

Требуется выполнить необходимые расчеты, выбрать наилучшие параметры схемы и разработать конструкторскую документацию, предназначенную для изготовления привода:

сборочный чертеж двухступенчатого червячного редуктора;
рабочие чертежи деталей редуктора;
сборочный чертеж комбинированной муфты;
сборочный чертёж рамы;
чертёж общего вида индивидуального привода;
расчётно-пояснительную записку и спецификации.

Кинематический расчёт привода.

Выбор электродвигателя.

Двигатель подбирается в соответствии с требуемой мощностью. Минимальные размеры редуктора и максимальный КПД в каждой ступени обеспечиваются при минимальных передаточных числах, поэтому выбираем двигатель с минимальной частотой вращения:

АИР 80А4

Техническая характеристика:

частота вращения nэл=1395 об./мин.
мощность Рэл=1,1 кВт.

Определение вращающего момента на выходном валу редуктора.

Общее передаточное отношение редуктора

Определим общий КПД:

Найдём момент на тихоходном валу:

Данные для расчёта.

Вращающий момент на тихоходном валу	1435 Н*м
Частота вращения тихоходного вала	4,5 об./мин.
Ресурс	10.000 ч.
Режим нагружения	3
Передаточное отношение механизма	310
Максимальная перегрузка	2,2
Коэффициент теплоотдачи	13

Использование ЭВМ позволяет произвести расчёт для разных материалов венца червячного колеса.

После числового анализа для дальнейшего проектирования был выбран вариант №2. Это обусловлено оптимальными межосевыми расстояниями, наибольшим КПД при допустимой температуре масла в редукторе.

Дальнейший расчёт на ЭВМ позволили получить числовые данные сил в зацеплении, характеристики колёс, контактных напряжений в зацеплении и т.п. (Приложение №1). Сравнение контактных напряжений с допустимыми позволило сделать выбор о возможности применения данной схемы.

Расчёт червячной передачи.

Расчёт передачи.

Результаты расчёта с использованием ЭВМ приведены в приложении №1.

Выбор материала и параметров для червячных колёс.

Используется составное червячное колесо: центр – из стали, зубчатый венец – из бронзы. Венец наплавленный: снижаются требования к точности обработки сопрягаемых поверхностей венца и центра, не нужны прессы для их соединения.

Материал червячного колеса: венец  Бронза БрO5Ц5С5 ГОСТ493-79, ступица  Сталь 45 ГОСТ 1050-88;

Материал червяка  Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Червячное колесо тихоходной ступени

Модуль m = 8.

Делительный диаметр d₁ = 272 мм.

Ширина зубчатого венца b₂ = 85 мм.

Толщина наплавленного венца S= 2m = 16 мм.

Фаска на торцах червячного венца f= 0,5m = 4 мм.

Диаметр высверливаемых пазов d = (0,4..0,5)b₂ = 34 мм.

Глубина высверливаемых пазов (0,3..0,4)d = 10 мм.

Червячное колесо быстроходной ступени

Модуль m = 4.

Делительный диаметр d₁ = 144 мм.

Ширина зубчатого венца b₂ = 42 мм.

Толщина наплавленного венца S= 2m = 8 мм.

Фаска на торцах червячного венца f= 0,5m = 2 мм.

Диаметр высверливаемых пазов d = (0,4..0,5)b₂ = 17 мм.

Глубина высверливаемых пазов (0,3..0,4)d = 5 мм.

Эскизный проект редуктора.

3.1 Предварительные расчёты валов.

Крутящие моменты на валах:

Быстроходном ;
Промежуточном
Тихоходном

Предварительные оценки значений диаметров различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

Для быстроходного вала:

принимаем d=22 мм.

принимаем d_П=25 мм.

принимаем d_БП=30 мм.

Для промежуточного вала:

принимаем d_K=52 мм.

принимаем d_БК=54 мм.

Принимаем d_П=50 мм

Для тихоходного вала:

принимаем d=56 мм.

принимаем d_П=65 мм.

принимаем d_БП=85 мм.

3.2 Расчёт корпуса.

Материал корпуса – СЧ 15. Корпус разъёмный.

Расчёт геометрии корпуса начнём с расчёта толщины стенок:

принимаем

Толщина крышки:

принимаем

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок

корпуса, между ними оставляют зазор а. Его определяют по формуле:

принимаем а=10 мм.

Проушины для транспортировки редуктора отлиты заодно с крышкой. В крышке и корпусе

имеются люки для контроля пятна контакта. Через верхний люк заливается масло, после чего он закрывается крышкой-отдушиной.

На боковой стенке корпуса находится пробка для контроля уровня масла. В нижней части

корпуса имеется отверстие для слива масла. Для улучшения герметичности, все пробки имеют коническую резьбу.

3.3 Конструирование крышки люка.

Для заливки масла в редуктор, контроля правильности зацепления и для внешнего

осмотра деталей делают люки. Конструируют крышку-отдушину. Крышка – штампованная.

Параметры крышки:

Длина крышки L=270 мм.

Толщина стального листа принимаем

Диаметр крепежного винта

Высота

3.4 Конструирование крышек подшипников.

Материал для всех крышек подшипников СЧ15.

Все крышки назначаются привертными. Определяющим при конструировании крышки является диаметр отверстия в корпусе под подшипник. При установке в крышке подшипников манжетного уплотнения выполняют расточку отверстия так, чтобы можно было выпрессовать изношенную манжету.