6. Конструирование зубчатых и червячных колёс, червяков и валов.

Основные размеры всех передач определены из условия прочности, а контуры их вычерчены на компоновочном чертеже редуктора. Конст­руктивная отработка их форм, а также крепления их на валах и дру­гие вопросы решаются непосредственно при разработке чертежей этих деталей. При этом необходимо учитывать серийность изготовления размеры колес и способы получения заготовок. В курсовом проекте следует ориентироваться, как правило, на среднесерийный выпуск редукторов. Поскольку одна из целей курсового проектирования - усвоение основ конструирования деталей общего назначения, то прежде чем приступить к разработке рабочих чертежей указанных деталей необ­ходимо ознакомиться с конкретными рекомендациями по конструирова­нию зубчатых колес, валов и др.

Правила оформления чертежей цилиндрических зубчатых колес установлены ГОСТ 2.403-85, конических - ГОСТ 2.405-85.

На изображении зубчатого колеса кроме размеров, характеризую­щих ступицу, диск и обод, следует обязательно проставлять диаметр вершин зубьев с допуском, ширину зубчатого венца, размеры фасок или радиусы закруглений на торцо­вых кромках цилиндра вершин, шероховатость поверхностей. На рабочих чертежах указать или записать текстом в технических требованиях допустимые значения радиального биения окружнос­ти (конуса) вершин зубьев цилиндрических и конических колес и указать допуски на биение торцов зубчатого венца и ступицы зуб­чатого колеса (вал-шестерни). Запись означает, что допустимое биение опорных торцов зубчатого венца на диаметре 160 мм равно 0,043 мм относительно базовой поверхнос­ти А. ([I] стр.310). На обрабатываемых поверхностях деталей простав-ляется ше­роховатость поверхности по ГОСТ 2789-73.

На рабочем чертеже зубчатого колеса (вал-шестерни) и червяка в пра­вом верхнем углу помещается таблица параметров. Размеры граф таблиц определены ГОСТ 2.403-75. ([I] стр.314). Таблица параметров состоит из трех частей, которые отделяются сплошными основными линиями.

Первая часть содержит основные данные для изготовле-ния: модуль в нормальном сечении m_n,число зубьевz,угол накло­на линии зубаβ,направление линии косого зуба - надписью "правое" или "левое" (с учетом, что в паре одно колесо правое, дру­гое - левое), для шевронных колес – надписью "шевронное", стандарт­ный нормальный исходный контур - ссылкой на ГОСТ 13755-81 для цилинд­рических эвольвентных колес; на ГОСТ 15023-81 - для передачи с круго­вым профилем зуба (передачи Новикова); на ГОСТ 13754-81 - для кони­ческих колес; коэффициент смещения исходного контураx_c -соот­ветствующим знаком (при отсутствии смещения проставляется нуль); степень точности и вид сопряжения - по ГОСТ 1643-81 для цилиндри­ческих колес; по ГОСТ 1758-81 - для конических.

Вторая часть таблицы содержит данные для контроля зуба - длину общей нормали с предельными отклонениями.

В третьей части таблицы приводятся справочные данные; делитель­ный диаметр d;при необходимости - прочие справочные данные, на­пример: размеры для контроля торцового профиля зуба; обозначения чертежа сопряженного зубчатого колеса. Здесь же на рабочем чертеже зубчатого колеса (червяка) выше угловой надписи (штампа) помещают­ся технические требования на изготовление.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин. -

К.: Ян­тарный сказ 1999.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое

проектирование. - М.- Высшая школа, 1984.

3. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование дета­

лей машин. - Харьков: Въпца шк. Изд-во при Харьк. ун-те,

1987. -Ч. I. - 134 с.; 1988.-Ч, 2. - 130 с.

4. Кудрявцев З.Н. Курсовое проектирование деталей машин. –

Л.: Машиностроение. Ленингр. отд, 1984. - 430 с.

5. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое

проекти­рование. - М.: Высш. шк., 1975. - 350 с.

6. Чернявский С.А. Проектирование механических передач. -М.:

Машиностроение, 1984. - 357 с.

7. Дунаев Г.В., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей

машин,- М.: Высш. шк., 1985. - 415 с.

8. Детали машин. Задания на курсовой проект и методические

указания по его выполнению. - Харьков: УЗПИ, 1988. - 60 с.

Приложение

(пример выполнения курсового проекта)

СЕБРЯКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

«УТВЕРЖДАЮ»

Зам. директора по учебной работе

________________Фирсова Н.А.

«15 »января 2004г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

Детали машин

п

М - 31

о предмету ____________________________________________

у

Петрова Петра Петровича

чащийся группы _______________________________________

_______________________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

Привод к скребковому конвейеру

Тема проекта ____________________________________________

_______________________________________________________

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Введение

1.1. Разработка кинематической схе­мы машинного агрегата. Определе­ние условий эксплуатации, срока службы агрегата и места установки.

1.2. Выбор двигателя. Кинематиче­ский расчет привода. Определение силовых и кинематических парамет­ров привода.

1.3. Выбор материалов зубчатой (червячной) передачи. Определение допускаемых напряжений.

1.4. Расчет зубчатой (червячной) пе­редачи редуктора.

1.5. Расчет открытой передачи.

1.6. Расчет нагрузки валов редуктора.

1.7. Разработка чертежа общего вида редуктора.

Предварительный выбор подшипников, выбор муфты, определение геометрических параметров ступеней валов и

корпуса редуктора.

1.8. Расчетная схема валов редуктора. Определение реакций в опорах ва­лов. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

1.9. Проверочный расчет подшипни­ков по динамической грузоподъем­ности.

1.10. Проверочные расчеты шпонок.

1.11. Тепловой расчет червячного редуктора.

2. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Эскизная компоновка редуктора - миллиметровая бумага.

2.2. Сборочный чертеж – формат А1.

2.3. Рабочий чертеж зубчатого колеса – формат А3.

2.4. Рабочий чертеж вала редуктора – формат А3.

3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ

____________________________________________________

____________________________________________________

4. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

4.1. А.Е. Шейнблит Курсовое проектирование деталей машин. -

К.: Ян­тарный сказ 1999.

4.2. П.Ф. Дунаев., О.П. Леликов. Детали машин. Курсовое

проектирование. - М.- Высшая школа, 1984.

4.3. М.Н. Иванов. Детали машин. . - М.: Машиностроение, 1998.

4.4. Н.А. Бакулин. Построение и чтение машиностроительных

чертежей. Москва 1998.

15 января

Дата выдачи _____________ 2004г.

1 мая

Срок окончания _____________ 2004г.

Преподаватель – руководитель курсового проекта _______________

(подпись)

Председатель предметной (цикловой комиссии) _________________

(подпись)

Привод к скребковому конвейеру

1 – двигатель; 2 – плоскоременная передача; 3 – цилиндричес-кий редуктор; 4 – упругая муфта с торообразной оболочкой;

5 – ведущие звездочки конвейера; 6 – тяговая цепь.

I,II,III,IV- валы, соответственно, - двигателя, быстроходный и тихоходный редуктора, рабочей машины.

Исходные данные:

Тяговая сила цепи, кН	F	2,0
Скорость тяговой цепи, м/с		0,5
Шаг тяговой цепи, мм	P	80
Число зубьев звездочки	z	7
Допускаемое отклонение скорости тяговой цепи, %		4
Срок службы привода, лет	Lr	5

Содержание

Введение …………………………………………...……………7

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.

1.1 Определение номинальной мощности и номинальной

частоты вращения электродвигателя. .…………………….. 9

1.2. Определение передаточного числа привода

и его ступеней. ………………………………………………9

1.3. Определение силовых и кинематических параметров

привода. ………………………………………………………11

2. РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА.

2.1. Выбор материала для колеса и шестерни. …………….13

2.2. Проектный расчет. ……………………………………...16

2.3. Проверочный расчет. …………………………………...19

3. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ.

3.1. Проектный расчет ………………………………………21

3.2. Проверочный расчет. …………………………………...26

3.3. Параметры плоскоременной передачи. ……………….27

4. РАСЧЕТ НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА.

4.1. Определения сил, действующих в зубчатой передачи. 27

4.2. Определяем консольные силы …………………………27

5. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА

РЕДУКТОРА.

5.1. Предварительный расчет валов редуктора. …………...28

5.2. Выбор подшипников. ………………………………….. 29

5.3. Определение длины ступеней валов ………………… 31

5.4. Выбор муфты. …………………………………………...32

6. РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

6.1. Схема нагружения валов. ………………………………34

6.2. Определение реакций в опорах тихоходного вала и

построение эпюр …………………………………………….35

6.3. Проверочный расчет валов. ……………………………38

7. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ. …………………….. 41

8. ВЫБОР СМАЗКИ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ. ……………………………43

9. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОК. …………………………..… 47

10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ………………………………………………...

Литература. ……………………………………………………… 48

ПРИЛОЖЕНИЕ

КП.ДМ.04.09.01.00.00.ПЗ

Введение.

Редукторомназывают механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазки зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренчатый масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и, соответственно, повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов. При проектировании приводной установки можно выбрать из каталога выпускаемых редукторов соответствующий заданным условиям работы и заказать его на заводе-изготовителе.

КП.ДМ.04.09.01.00.00.ПЗ

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: тип передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); число ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.) тип зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо - цилиндрические и т. д.) относительное расположение валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенности кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.). Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные редукторы.

Одноступенчатые цилиндрические редукторы.

Из цилиндрических редукторов наиболее распространены горизонтальные. Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще делают литыми чугунными, реже – сварными стальными. При серийном производстве целесообразнее применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или на подшипниках скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах.

Максимальное передаточное число одноступенчатого цилиндрического редуктора (по ГОСТ 2185 - 66) u= 12,5 высота одноступенчатого редуктора с таким или близким к нему передаточным числом больше, чем двухступенчатого с тем же значением передаточного числа. Поэтому практически редукторы с передаточными числами, близкими к максимальным, применяют редко, ограничиваясьu= 6.

Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположением двигателя и рабочего вала приводимой в движение машиной и т. д.).

КП.ДМ.04.09.01.00.00.ПЗ