- •“Проектирование коническо - цилиндрического редуктора”
- •5.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- •6.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- •7.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- •Введение
- •4.1 Определение ориентировочных значений диаметров валов
- •5.1 Расчет усилий в зацеплении конической передачи
- •6.1 Расчет усилий в зацеплении цилиндрической передачи
5.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Проверочный расчет подшипников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 Проверочный расчет вала на прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Расчет промежуточного вала
6.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Проверочный расчет шлицевого соединения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Проверочный расчет подшипников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Проверочный расчет вала на прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Расчет выходного вала
7.1 Расчет усилий в зацеплении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Проверочный расчет подшипников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3 Проверочный расчет вала на прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Выбор системы смазки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение
Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения.
Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности - основные задачи конструкторов-машиностроителей.
Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования.
Курсовой проект по “деталям машин ” это первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студенты активно используют знания из ряда пройденных дисциплин: механики, сопротивления материалов, технологии металлов, взаимозаменяемости и др.
Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, редукторов, испытательных стендов), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.
Конструирование - процесс творческий. Известно, что каждая конструкторская задача может иметь несколько решений. Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них - оптимальный для данных конкретных условий.
При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.
Для передачи движения от двигателя к исполнительному механизму применяется редуктор, благодаря которому увеличивается крутящий момент и уменьшается частота оборотов. Он обладает компактностью, надежностью и долговечностью. К важнейшим требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся надежность и долговечность, удобство и простота облуживания.
Для обеспечения этих требований детали должны удовлетворять ряду критериев, важнейшие среди которых – прочность, надежность, износостойкость, жесткость, виброустойчивость, теплостойкость, технологичность…
Зубчатые передачи в современной промышленности имеют важные значения. Благодаря высокому КПД они широко применяются в технике. В данной работе произведен расчет, необходимый для того, чтобы спроектировать редуктор вертолёта.
Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работой студента и поэтому её значение весьма существенно. Изучение основ конструирования (проектирования) начинают с конструирования простейших узлов машин - приводов, редукторов. Опыт и знания, приобретенные студентом при конструировании этих узлов машин, являются основой для его дальнейшей конструкторской работы, а также для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.
1 Кинематический и энергетический расчёт редуктора
1.1 Выбор электродвигателя
;
.
Предварительно принимается
;
.
Принимается электродвигатель 4А112М2У3:
P = 7,5 кВт;
n = 2900 об/мин;
dвала = 32 мм;
.
1.2 Определение общего передаточного отношения редуктора
,
Задаемся iкон = 1,7, тогда
;
Принимается iцил = 5,17.
1.3 Определение частот вращения валов
1.4 Определение мощностей на валах
;
;
.
1.5 Определение крутящих моментов на валах
,
,
.
2 Расчет тихоходной цилиндрической передачи
2.1 Определение допускаемых контактных напряжений
Для незакаленных зубчатых колес с прямыми зубьями рекомендуется твердость шестерни назначить большей, чем твердость колеса.
Определение допускаемых контактных напряжений шестерни.
Выбирается материал шестерни - сталь 40ХН; термообработка - улучшение; твердость поверхности HB 300; способ термообработки - ВТ1; предел прочности в = 1000 МПа.
,
где = 1,2…1,3 - коэффициент безопасности; принимается =1,2;
.
если , то принять ,
где
;
Принимается .
,
где с - число нагружений зуба за один оборот вала;
KHE = 1 - коэффициент эквивалентности по контактным напряжениям.
.
Принимается .
Определение допускаемых контактных напряжений колеса.
Выбирается материал колеса - сталь 40Х; термообработка - улучшение; твердость поверхности HB 250; способ термообработки - ВТ1; предел прочности в = 1000 МПа.
.
;
Принимается .
,
.
Принимается .
Принимаются : , , .
2.2 Определение допускаемых изгибных напряжений
Определение допускаемых изгибных напряжений шестерни.
где = 1,7…2,2; принимается =2;
если , то принять ,
где
,
где с - число нагружений зуба за один оборот вала;
KHE = 1 - коэффициент эквивалентности по изгибным напряжениям.
Передача реверсивная RW=-1, для HB<350 принимается mF = 6.
,
Принимается .
Для реверсивной передачи принимается коэффициент KFC = 0,8.
.
Определение допускаемых изгибных напряжений колеса.
,
Передача реверсивная RW=-1, для HB<350 принимается mF = 6.
,
Принимается .
Для реверсивной передачи принимается коэффициент KFC = 0,8.
.
Принимаются : , , .
2.3 Проектировочный расчет цилиндрической передачи
Определение основных параметров тихоходной ступени редуктора.
Исходные данные:
Т2 = 39887,7 Н мм, n2 = 1705,88 об/мин, i2 = 5,17 - тихоходная;
Для редукторов общего назначения принимается степень точности - 7;
Режим работы - 0, КНЕ = 1;
th = 35136 ч.;
[H ]min = [H ]2 = 475 МПа;
[F ]min = [F ]2 = 180 МПа.
Определяются диаметр вершин зубьев шестерни и ширина зуба колеса.
Принимается предварительно = 0, αW = 0:
Kd = 77;
KH’ = 1,4 - коэффициент нагрузки;
ba = 0,3 - - коэффициент ширины зубчатого венца при HB<350.
,
,
Определяется ширина зубчатого венца:
,
Принимается bW = 48,5 мм.
Проверка условия ,
,
условие выполняется.
Определяется модуль передачи:
По таблице выбирается минимальное значение модуля - mmin = 1,5;
YF = 4,0 - коэффициент формы зуба для 7 степени точности;
;
KF KH’ = 1,4.
,
Принимается модуль зацепления по ГОСТ m = 1,5
Определяется число зубьев шестерни и колеса:
,
.
Принимается z1 = 36.
,
.
Принимается z2 = 186.
Определяется фактическое передаточное отношение тихоходной цилиндрической передачи:
2.4 Определение геометрических параметров цилиндрической передачи
Угол зацепления α = 0 ͦ ;
Угол наклона зубьев = 0 ͦ;
Для передачи с внешним зацеплением зубьев w>0 , то есть “+”.
Определяется делительное межосевое расстояние:
Принимается aW a, то есть aW =166,5 мм.
;
;
;
Определяется коэффициент суммы смещения:
;
;
.
Необходимо назначить:
и
принимается x1 = 0 мм,
и
принимается x2 = 0 мм,
Таким образом, принимается x1 = x2 = 0 мм.
;
Определяется коэффициент уравнительного смещения:
.
Определяются делительные диаметры:
;
.
Определяются диаметры начальных окружностей:
;
.
Определяются диаметры вершин зубьев колес:
;
.
Определяются диаметры основных окружностей:
;
.
Определяются коэффициенты торцевого перекрытия:
;
,
;
.
Для сравнения, кроме ручного проектировочного расчета тихоходной цилиндрической передачи: определения допускаемых контактных и изгибных напряжений шестерни и колеса, а также их основных геометрических параметров, выполнен компьютерный перерасчет передачи в операционной среде Windows 2000 в программе «zil4».
Компьютерный расчет цилиндрической передачи представлен в приложении П1.
3 Расчет конической передачи
Для конической быстроходной передачи материал шестерни и колеса выбирается также как и для цилиндрической передачи.
Материал шестерни - сталь 40ХН; термообработка - улучшение; твердость поверх-ности HB 300; способ термообработки - ВТ1; предел прочности в = 1000 МПа.
Материал колеса - сталь 40Х; термообработка - улучшение; твердость поверхности HB 250; способ термообработки - ВТ1; предел прочности в = 1000 МПа.
Исходные данные для расчета конической передачи:
Т1 = 24698,2758 Н мм, n1 = 2900 об/мин, i1 =1,7 - быстроходная;
Степень точности принимается равной 7;
Режим работы - 0, th = 35136 ч.;
Для расчета предварительно принимается = 0, αW = 0.
В отличие от тихоходной цилиндрической передачи для ускорения процесса проектирования, расчет конической передачи выполнен полностью на компьютере в прогрпмме «konn2»
Компьютерный расчет конической передачи представлен в приложении П2
4 Предварительный подбор валов и подшипников