М осковский ордена Ленина, ордена Октябрьской революции

си ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им Н. Э. Баумана.

Кафедра «Детали машин»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРИВОД С ЦИЛИНДРИЧЕСКО-

ЧЕРВЯЧНЫМ РЕДУКТОРОМ

Пояснительная записка

ДМ 19-09.00.00 ПЗ

Студент (Ульбашев М.Н.) Группа СМ1-61

Руководитель проекта (Блинов Д.С.)

2009 г.

Содержание.

1.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ………………………………………………………………………….5

1.1. Общее передаточное отношение………………………………………………………5

1.2. Общий КПД………………………………………………………………………………5

1.3.Частота вращения быстроходного вала…………………………………………………5

1.4. Выбор электродвигателя…………………………………………………………………5

1.5. Крутящий момент электродвигателя……………………………………………………5

1.6. Передаточное отношение механизма……………………………………………………5

1.7. Крутящий момент на тихоходном валу…………………………………………………6

2. ЭСКИЗНОЕ ПРЕОЕКТИРОВАНИЕ…………………………………………………………...7

2.1. Предварительный расчет диаметров валов……………………………………………..7

2.2. Предварительный расчет длин валов……………………………………………………8

2.3. Конструирование зубчатой передачи…………………………………………………...9

2.3.1. Конструирование колеса быстроходной ступени……………………………9

2.3.2. Конструирование шестерни быстроходной ступени………………………...9

2.4. Червячная передача……………………………………………………………………..10

2.4.1. Конструирование венца червячного колеса…………………………………10

2.4.2. Конструирование ступицы червячного колеса……………………………..10

2.5. Конструирование крышек подшипников………………………………………………10

2.5.1. Конструирование крышки для подшипника быстроходного вала………..10

2.5.2. Конструирование крышки подшипника для промежуточного вала……….11

2.5.3. Конструирование крышки подшипника для тихоходного вала……………11

2.5.4. Конструирование стакана подшипника для тихоходного вала……………12

2.6. Конструирование корпуса………………………………………………………………12

2.7. Конструирование крышки люка……………………………………………………….13

3. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ……………………………………………………………………14

3.1 Выбор типа и схемы установки подшипников…………………………………………14

3.2 Расчет подшипников на быстроходном валу…………………………………………..14

3.2.1. Определение сил, нагружающих подшипники……………………………..14

3.2.2. Выбор подшипника…………………………………………………………...17

3.2.3. Расчет на ресурс наиболее нагруженной опоры……………………………17

3.2.4. Выбор посадки подшипника………………………………………………….18

3.3 Расчет подшипников на промежуточном валу…………………………………………18

3.3.1. Определение сил, нагружающих подшипник……………………………….18

3.3.2. Выбор подшипника для левой опоры (А)…………………………………….21

3.3.3. Расчет на ресурс выбранного подшипника…………………………………..21

3.3.4. Выбор посадки подшипника………………………………………………….22

3.3.5. Выбор подшипника для правой опоры (Б)…………………………………23.

3.3.6. Расчет на ресурс выбранного подшипника………………………………….23

3.3.7. Выбор посадки подшипника………………………………………………….24

3.4 Расчет подшипников на тихоходном валу……………………………………………...24

3.4.1. Определение сил, нагружающих подшипники……………………………...24

3.4.2. Выбор подшипника……………………………………………………………27

3.4.3. Расчет на ресурс наиболее нагруженной опоры……………………………27

3.4.4. Выбор посадки подшипника………………………………………………….28

4. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ………………………………………...29

4.1. Расчет быстроходного вала……………………………………………………………..29

4.1.1. Определение внутренних силовых факторов……………………………….30

4.1.2. Определение геометрических характеристик сечений……………………..31

4.1.3. Расчет вала на статическую прочность……………………………………...32

4.2. Расчет промежуточного вала………………………………………………………….34

4.2.1. Определение внутренних силовых факторов………………………………35

4.2.2. Определение геометрических характеристик сечений……………………..36

4.2.3. Расчет вала на статическую прочность………………………………………37

4.3. Расчет тихоходного вала на статическую прочность………………………………..39

5.2.1. Определение внутренних силовых факторов……………………………….40

4.2.2. Определение геометрических характеристик сечений……………………..42

4.2.3. Расчет вала на статическую прочность………………………………………43

4.4. Расчет тихоходного вала на сопротивление усталости……………………………45

5. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ…………………………………………………………………………50

5.1 Шпоночные соединения…………………………………………………………………50

5.1.1. Шпонка на быстроходном валу………………………………………………50

5.1.2. Шпона на промежуточном валу………………………………………………50

5.1.3. Шпона на тихоходном валу по колесо………………………………………50

5.1.4. Шпона на выходной части тихоходного вала………………………………51

6. РАСЧЁТ УПРУГОЙ МУФТЫ С ТОРООБРАЗНОЙ ОБОЛОЧКОЙ………………………...52

7. ВЫБОР СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ………………………………………………………...53

7.1. Смазывание передач…………………………………………………………………….53

7.2. Смазывание подшипников………………………………………………………………53

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛИТЫ……………………………………………………………………54

9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………….55.

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.

1.1.Общее передаточное отношение.

По заданным характеристикам электродвигателя и редуктора определим общее передаточное число механизма. U_ред=U_ц*U_ч.

U_ц=2…2,5;

U_ч=20…30;

U_ред=40…75.

где U_ц – передаточное число зубчатой цилиндрической передачи,

U_ч- передаточное число червячной передачи.

1.2. Общий КПД.

η_Σ=η_м² _*η_ц* η_ч=0,99²*0,8*0,97=0,76

где η_м -- КПД муфты ;

η_ц – КПД зубчатой цилиндрической передачи;

η_ч – КПД червяной передачи.

1.3. Частота вращения быстроходного вала.

n_Б=n_т*U_Σ=22*(40…75)=880…1650 мин^-1

1.4. Выбор электродвигателя.

Учитывая Р_эд= 3 кВт, n_эд=n_Б=880…1650 мин^-1, выберем электродвигатель АИР100S4 с n_эд=1410 мин^-1. ТУ 16-525.564-84.