4 Содержание и порядок выполнения расчетов
Расчеты производятся на основании полученного задания и содержат:
1) выбор электродвигателя;
2) кинематический расчет;
3) расчет зубчатой (червячной) передачи на прочность;
4) проектный (ориентировочный) расчет валов;
5) предварительный подбор подшипников;
6) смазывание зацепления и подшипников (способ смазки и назначение смазочного материала);
7) определение конструктивных размеров зубчатых (червячных) колес, подшипниковых крышек и корпуса редуктора;
8) определение реакций опор;
9) расчет подшипников по динамической грузоподъемности;
10) подбор и проверку прочности шпоночных соединений.
Одновременно с проведением проектных расчетов выполняют поэтапное вычерчивание сборочного чертежа редуктора.
Чертеж выполняют на ватмане в масштабе 1:1, так как такое изображение дает более четкое представление о конструкции, пропорциях, взаимной увязке элементов проектируемого изделия.
5 Методические указания и некоторые рекомендации
по выполнению проекта
5.1 Ознакомление с заданием
Внимательно изучите кинематическую схему привода, выделив составляющие звенья кинематической цепи и уточнив последовательность передачи энергии от начального звена по кинематической цепи к конечному звену.
Ознакомьтесь с данными для расчета.
5.2 Выбор электродвигателя
Задача сводится к тому, чтобы, используя данные для расчета, выбрать типоразмер электродвигателя.
Двигатель принимают по потребной мощности и частоте вращения (ориентировочно определенной) из числа трехфазных асинхронных двигателей единой серии 4А (ГОСТ 19523-81), как наиболее распространенных в различных отраслях народного хозяйства [1, с. 27-28].
Предпочтительнее
двигатели с синхронной частотой вращения
и 1000 мин-1,
так как они имеют меньшие габаритные
размеры, массу, стоимость, чем тихоходные
той же мощности.
Значения КПД и передаточных отношений принимать по [1, с. 24].
5.3 Кинематический расчет [2]
При выполнении кинематического расчета определяют:
• передаточное отношение привода (общее передаточное отношение) при выбранном двигателе и разбивают его по ступеням, т.е., определив передаточное отношение привода, находят передаточное отношение зубчатой (червячной) передачи; передаточное отношение другой – открытой передачи дают в задании на курсовой проект;
• частоты вращения валов привода;
• мощности на валах привода;
• вращающие моменты на валах редуктора.
Расчет передач привода
При выполнении курсового проекта с целью сокращения объема работы студентам предлагается произвести расчет лишь одной – закрытой передачи (зубчатой или червячной).
5.4.1 Расчет зубчатой передачи
Методика расчета базируется на рекомендации ГОСТ 21354-87. Однако, учитывая учебный характер расчетов, она дается с некоторыми упрощениями, мало влияющими на результаты расчетов.
Задача расчета заключается в определении размеров передачи из условия контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев.
С целью проверки правильности выбранного модуля необходимо после определения размеров передачи произвести проверочный расчет на сопротивление усталости при изгибе.
Расчет необходимо проводить в следующей последовательности:
• выбрать материал для зубчатых колес и назначить термообработку [1, с. 114-118];
• определить допускаемые напряжения (контактные и изгиба) для расчета на выносливость [1, с. 118-119];
• определить размеры передачи и произвести проверочные расчеты на сопротивление усталости (по контактным напряжениям и при изгибе) [1, с. 121-169].