- •Содержание.
- •Введение
- •Аннотация
- •Разработка кинематической схемы машинного агрегата
- •Чертеж кинематической схемы
- •Срок службы приводного устройства
- •2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.
- •2.1. Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя.
- •2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней.
- •2.3. Определение силовых и кинематических параметров привода.
- •3. Выбор материалов зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений.
- •3.1. Выбор твёрдости, термообработки и материала колёс.
- •3.2. Определение допускаемых контактных напряжений
- •3.2. Определение допускаемых напряжений изгиба
- •4. Расчет зубчатых передач редукторов
- •4.1. Расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи.
- •5. Расчет открытых передач
- •5.1 Расчет плоскоременной передачи
- •6. Нагрузки валов редуктора
- •6.1. Определение сил в зацеплении закрытых передач.
- •6.2. Определение консольных сил.
- •7. Разработка чертежа общего вида редуктора
- •7.1. Выбор материала валов.
- •7.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение.
- •7.3. Определение геометрических параметров ступеней валов.
- •7.4. Предварительный выбор подшипников.
- •8. Расчетная схема валов редуктора.
- •8.1. Определение реакций в опорах подшипников.
- •8.2. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
- •9. Проверочный расчет подшипников.
- •10. Разработка чертежа общего вида привода.
- •10.1. Конструирование зубчатых колёс.
- •10.3. Установка колёс на валах.
- •10.4. Регулирование осевого положения колёс.
- •10.5. Выбор соединения.
- •10.6. Конструирование элементов открытой передачи.
- •10.7. Установка элементов открытых передач на вал.
- •10.7. Выбор муфт.
- •10.8. Смазывание. Смазочные устройства.
- •11. Проверочные расчеты.
- •11.1. Проверочный расчёт шпонок.
- •11.2. Проверочный расчёт валов.
2.3. Определение силовых и кинематических параметров привода.
Определим
мощность на валах, кВт:
Вал двигателя: Рдв=2,37;
Быстроходный вал:
;
Тихоходный вал:
;
Рабочая машина:
;
Определим угловую скорость, 1/с:
Двигатель:
;
Быстроходный вал:
;
Тихоходный вал:
;
Рабочая машина:
Определим частоту вращения, об/мин:
Двигатель:
Быстроходный вал:
;
Тихоходный вал:
;
Рабочая машина:
Определим вращающий момент, Н∙м:
Двигатель:
;
Быстроходный вал:
;
Тихоходный вал:
;
Рабочая машина:
;
где - коэффициент полезного действия открытой передачи;
- коэффициент полезного действия подшипников качения;
- коэффициент полезного действия закрытой передачи;
- коэффициент полезного действия муфты;
- коэффициент полезного действия подшипников скольжения.
Рассчитанные данные сводим в таблицу 2.
Таблица 2. Силовые и кинематические параметры привода.
Тип двигателя 4АМ112МА6У3;
|
|||||||
Пара-метр |
Передача |
Параметр |
Вал |
||||
Закрытая |
Открытая |
Двига-теля |
Редуктора |
Приводной рабочей машины |
|||
Быстроходного |
Тихоходного |
||||||
Переда-точное число
|
7,1 |
2,55 |
Расчетная мощность |
2,37 |
2,28 |
2,17 |
2,1 |
Угловая скорость
|
100 |
39,22 |
5,5 |
5,5 |
|||
КПД |
0,96 |
0,97 |
Частота вращения
|
955 |
374,5 |
52,7 |
52,7 |
Вращающий момент
|
23,7 |
58,04 |
391,6 |
397,9 |
|||
3. Выбор материалов зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений.
3.1. Выбор твёрдости, термообработки и материала колёс.
Материал для
шестерни сталь 40Х с последующей
термообработкой
улучшение.
Твёрдость материала в пределах 269…302
НВ.
Средняя твёрдость зубьев шестерни для стали 40Х найдём по формуле:
Предельные значения для шестерни:
Заготовка шестерни
Материал для колеса сталь 40Х с последующей термообработкой нормализация. Твёрдость материала в пределах 235…262 НВ.
Средняя твёрдость зубьев колеса для стали 40Х найдём по формуле:
Предельные значения для колеса:
Заготовка колеса
3.2. Определение допускаемых контактных напряжений
Определим коэффициент
долговечности для зубьев шестерни
по формуле:
;
где
- число циклов перемены напряжений,
соответствующее пределу выносливости,
млн. циклов;
.
- число циклов перемены напряжений за
весь срок службы (наработка), млн. циклов;
.
Число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка) млн. циклов, найдём по формуле:
;
где
- угловая скорость на валу быстроходной
передачи, 1/с;
.
- срок службы
(ресурс), ч;
.
Для
зубьев колеса
по формуле:
;
где
- число циклов перемены напряжений,
соответствующее пределу выносливости,
млн. циклов;
.
- число циклов перемены напряжений за
весь срок службы (наработка), млн. циклов;
.
Число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка) млн. циклов, найдём по формуле:
;
где
- угловая скорость на валу быстроходной
передачи, 1/с;
.
- срок службы (ресурс), ч; .
Определим допускаемое
контактное напряжение для зубьев
шестерни
:
;
где
- коэффициент долговечности для зубьев
шестерни,
.
- допускаемое напряжение при числе
циклов перемены напряжений для зубьев
шестерни,
:
.
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений для зубьев шестерни найдём по формуле:
;
где
- средняя твёрдость зубьев шестерни для
стали 40Х:
.
Определим
допускаемое контактное напряжение для
зубьев колеса
:
;
где
- коэффициент долговечности для зубьев
колеса,
.
- допускаемое напряжение при числе
циклов перемены напряжений для зубьев
колеса,
:
.
Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений для зубьев колеса найдём по формуле:
;
где
- средняя твёрдость зубьев шестерни для
стали 40Х:
.
Определим среднее
допускаемое контактное напряжение при
этом
не должно превышать
для цилиндрических косозубых колёс:
;
;
;
где
- допускаемое контактное напряжение
для зубьев шестерни,
:
.
- допускаемое
контактное напряжение для зубьев колеса,
:
.
