Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0467 / записка

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

600.63 Кб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Содержание

1.ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………………………….

2.Кинематический и силовой расчет привода……………………………….

2.1Исходные данные……………………………………………………………………………………………

2.2Определение мощности передаваемых валами привода…………….

2.3Выбор электродвигателя………………………………………………………………………

2.4Разбивка передаточного числа привода………………………………………..

2.5Расчёт угловых скоростей валов привода…………………………………

2.6Расчёт вращающих моментов валов привода……………………………..

2.7Вывод……………………………………………………………………………………………………………………

3.Расчет цилиндрической зубчатой передачи………………………………..

3.1Исходные данные……………………………………………………………………………………….....

3.2Выбор материала передачи……………………………………………………………………..

3.2Геометрический расчет передачи……………………………………………………..

3.3Расчет усилий на валы…………………………………………………………………………….

4.Расчет цилиндрической зубчатой передачи………………………………..

4.1Исходные данные……………………………………………………………………………………….....

4.2Выбор материала передачи…………………………………………………………………..

4.2Геометрический расчет передачи……………………………………………………..

4.3Расчет усилий на валы…………………………………………………………………………….

5.Предварительный расчет валов и выбор подшипников…………….

6.Основные размеры элементов корпуса……………………………………………...

7. Расчет шпоночного соединений ……………………………………………………………..

7.1Исходные данные………………………………………………………………………………………………

7.2Проверка на напряжение снятия …………………………………………………………...

8.Расчет вала 1 и проверка подшипника на долг-сть. …………………..

8.1 Исходные данные……………………………………………………………………………………………….

8.2 Расчет долговечности………………………………………………………………………………...

9.Тепловой расчет редуктора и выбор смазки………………………………… 10. Сборка и регулировка редуктора…………………………………………………………

11.Выбор муфт………………………………………………………………………………………………………

12.Список литературы………………………………………………………………………………………



Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

1.ВВЕДЕНИЕ

В основу методики работы над проектом в четырех стадиях проектирования (техническом задании, эскизном, техническом проектах и рабочей документации) положено его деление на ряд последовательно решаемых задач. Это систематизирует работу над проектом; создается необходимая ритмичность его выполнения, которая обеспечивает своевременность как сдачи отдельных задач, так и защиты проекта.

Проектирование это разработка общей конструкции изделия.

Конструирование это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.

Проект это документация, получаемая в результате проектирования и конструирования.

Правила проектирования и оформления конструкторской документации стандартизированы. ГОСТ 2.103-68 устанавливает стадии разработки конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ: техническое задание, техническое предложение (при курсовом проектировании не разрабатывается), эскизный проект, технический проект, рабочая документация.

Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции, предъявляемые к ней эксплутационные требования, режим работы, ее основные характеристики (геометрические, силовые, кинематические и др.).

Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73) разрабатывается обычно в нескольких (или одном) вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого отбирается вариант для последующей разработки.

Технический проект (ГОСТ 2.120-73) охватывает подробную конструктивную разработку всех элементов оптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений, рекомендованных при утверждении эскизного проекта.

Рабочая документация заключительная стадия Работая над проектом, следует провести краткое описание работы привода, то есть

произвести кинематические расчеты, определить силы, действующие на звенья узла, произвести расчеты конструкции на прочность, выбрать соответствующие материалы, указать преимущества и недостатки, а также особенности конструкции и расчета. Работу проводить, используя действующие стандарты, нормали и справочную литературу.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1. Исходные данные

2.1.1.Мощность на валу электродвигателя: P1 := 3 êÂò;

2.1.2.Число оборотов вала 4: n4 := 30 об/мин;

2.1.3.Число оборотов на валу электродвигателя: n1 := 1445 об/мин;

2.1.4.Срок службы: ts := 12000 часов;

2.1.5.На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием

				Рис.1 Кинематическая схема привода

2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.
2.2.1 Определение числа оборотов, передаваемым валом 4 (						n4)
n4 = 30		об/мин;
2.2.2.1. Значения η i для каждой передачи принимаем по рекомендациям см. [1, 5]
à)	η4 := 0.95		- конической передачи;
à)	η4 := 0.95		- конической передачи;
	η3 := 0.97
б)	η3 := 0.97		- цилиндрической прямозубой передачи		в закрытом корпусе между валами 3-2;
в)	η2 := 0.97		- цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусемежду валами 2-1;
в)	η2 := 0.97
г)	ηпод := 0.99			- одной пары подшипников.
е)	ηмуф := 0.98
2.2.3 Общий КПД				привода:

η := η3 η2 ηпод4 η4 ηмуф = 0.84							[1, 5] тогда:

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Âàë 1: P1 = 3 êÂò;

Вал 2: P2 := P1 ηмуф ηпод2 η2 = 2.8 êÂò;


Âàë 3:	P3 := P2 η3 ηпод = 2.68	êÂò;

Âàë 4:	P4 := P3 ηпод η4 = 2.52	êÂò;

2.3. Выбор электродвигателя 2.3.1. Выбор электродвигателя ведем из условия:

Pдв.ном ≥ Pдв.тр

ãäå

Pдв.тр - требуемая мощность электродвигателя

Pдв.ном - мощность двигателя, указанная в каталоге на двигатели Pдв.тр := P1 = 3 êÂò

2.3.2. Характеристика принятого двигателя.

По таблице 24.9 [1, 417] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР100S4 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 3 êÂò, dэл := 28 мм,

Kп_н := 2.2 синхронной частотой вращения nсин := 1500 об/мин и скольжением s := 4 %, закрытый,

обдуваемый.

2.3.3. Скорость вала двигателя

n := n

− n

= 1440

îá/ìèí;

[1, 8]

100

син

2.4. Разбивка передаточного числа привода .

2.4.1. Требуемое передаточное число привода .

Uобщ

= 48

[1, 8]

2.4.2. Передаточное

число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4 U4_5

см. [1, 8]

где

передаточные числа взяты в рекомендуемых границах с учетом стандартного ряда и подобраны

таким образом что бы при одинаковых межосевых расстояниях недогруз не превышал 15% барьер. Далее выбранные значения передаточных чисел являются оптимальными.

U2_3 := 5 - передаточное число зубчатой между валоми 1 и 2 передачи по ГОСТ 2185-66; [3, 36] U3_4 := 3.55 - передаточное число зубчатой передачи между валоми 2 и 3 по ГОСТ 2185-66; U1_2 := 2.7 - передаточное число конической передачи по ГОСТ 2185-66;

Uобщ_р := U1_2 U2_3 U3_4 = 47.9

Отклонение составит

U := Uобщ − Uобщ_р 100 = 0.2 % находится в пределах допустимых значений (-4%< U <4%)

Uобщ_р

2.5. Расчет частот вращений валов 2.5.1. Используем зависимость

ni = ni/U i-1_i		[1, 5]
Âàë 1:	n1 = 1440	îá/ìèí;

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

2.7. Выводы

2.7.1. Расчеты Pi, Ti, ni, являются предварительными и могут быть изменены и уточнены при дальней -

ших расчетах привода.

2.7.2. Данные таблицы 1 являются исходными данными для дальнейших расчетов.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 1-2.

3.1. Исходные данные: T2 = 50 Н·м;

n2 = 533 îá/ìèí;

U2_3 = 5

ω2 = 55.9 c-1;

Срок службы передачи: ts = 12000 часов ;

Коэффициенты а1 := 0.36, а2 := 0.35 в1 := 0.6, в2 := 0.2 tn := 0.003 График нагрузки рис 2.

Рис 2. График нагрузки.

3.1.1.Время работы передачи: ts = 12000 часов;

3.1.2.Определение коэффициентов эквивалентности для графика нагрузки (NHE):

:= Kп_н T2 = 110

Н·м;

:= ts tn = 36

часов;

:= T2 = 50

Н·м;

t2 :=

(ts − t1) а1 = 4307

часов;

M3 := в1 T2 = 30

Н·м;

t3 := (ts − t1) а2 = 4187 часов;

:= в2 T2 = 10

Н·м;

t4 := ts − t1 − t2 − t3 = 3470

часов;

тогда:

M2 3

KHE :=

= 0.8

[1, 15]

3.1.3 Наработка (N):

C := 1 - число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;

тогда:	N := ts 60	n1	C = 3.8 × 108	циклов	[3, 15]

		U1_2

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

NHG := 100 106

циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6

[4. 82]

3.1.4. Коэффициент долговечности

KHd := KHE

= 1.22

NHG

3.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(K

KFE := 0.752

- коэффициент эквивалентности

по изгибу; табл. 4.1

[4. 77]

m := 6

NFG := 4 106

- база изгибных напряжений;

KFd := KFE

= 1.61

[1. 33]

NFG

3.2. Выбор материалов 3.2.1. Примем для шестерни сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость

(полагая, что диаметр заготовки шестерни не превысит 90 мм. т. 3.3 [1]) HB1 := 210

3.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость HB2 := 180

3.2.1.4. Механические характеристики стали 45 для шестерни

	σв1 :=	780	МПапредел прочности
	σв1 :=	780

	σT1 :=	440	МПапредел текучести
	σT1 :=	440
для колеса

	σв2 :=	690	ÌÏà
	σT2 :=	340	ÌÏà
	σT2 :=	340

3.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

ÌÏà;

σHlimb1 := 2HB1 + 70 = 490

табл. 3.2 [1. 34]

SH := 1.1

см. [1. 33];

σHadm1 :=

σHlimb1

= 445

ÌÏà;

[1. 292]

σFlimb1 := 700

ÌÏà;

SF := 1.5

см [1. 44];

σFadm1 :=

σFlimb1

= 467

ÌÏà;

для ведомого колеса

σHlimb2 := 2HB2 + 70 = 430

ÌÏà;

σHadm2 :=

σHlimb2

= 391

ÌÏà;

σFlimb2 := 700

ÌÏà;

σFadm2 :=

σFlimb2

= 467

ÌÏà;

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

3.3.1. Определяем коэффициент нагрузки (KH, KF);

3.3.2 Предворительное значение окружной скорости по формуле (V'):

Cv := 15 по табл. 4.9 [4. 95];

ψa := 0.315 - коэффициент ширины по табл. 3.3 [4. 53];

примен.Перв

тогда:

T2 103

V' :=

= 0.66

м/с;

103

U2_32

ψa

3.3.3 Степень точности по табл. 4.10 [4. 96]:

m := 8;

3.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:

ψa

U2_3

+ 1

= 0.9

d1 =

. №

3.3.4 Коэффициенты нагрузки на контактную выносливость.

По таб. 4.7 (1. 93] определяем коэффициент концентрации KHβ0 := 1.17

Справ

x := 0.75

таб. 4.1 [4. 77].

KHβ := KHβ0 (1 − x) + x = 1.042

По рис. 4.7 [4. 92] определяем коэффициент распределения нагрузки KHα := 1.1

По таб. 4.11 [4. 96] определяем коэффициент динамичности: KHv := 1.1

тогда:

KH := KHα KHβ KHv = 1.3

3.3.5 Коэффициенты нагрузки на изгибную выносливость

3.3.5.1 По таб. 4.8 [4. 94] определяем коэффициент концентрации: KFβ0 := 1.15

x := 0.5

таб. 4.1 [4. 77].

дата

KFβ := KFβ0 (1 − x)

+ x = 1.075

3.3.6 Определяем коэффициент распределения нагрузки: KFα := 1 [4. 92]

3.3.7 По таб. 4.12 [4, 97] определяем коэффициент динамичности KFv := 1.04

Подпись

тогда:

KF := KFα KFβ KFv = 1.12

3.4.1 Предварительное межосебое расстояние по формуле:

дубл№. .

K := 270 - для прямозубых передач

αw := (U2_3 + 1)

σHadm2

U2_3

ψa

= 86.8 мм см [4. 98]

103

Инв

Принимаем с соответствии с единым рядом глабных параметров [4,51] стандартное значение:

.№

ГОСТ 2185-66

αw. := 100 мм

инв

3.4.2 Действительная скорость по формуле:

αw. π n2

Взам.

V :=

= 0.9

м/с

см [4. 98]

(U2_3 + 1) 60 10

датаи

3.4.3 Фактические контактные напряжения

b2 := 25 мм - ширина колеса

Подпись

U2_3 + 1

= 355.1 < σHadm2 = 390.9 МПа

αw. U2_3

T2 10

[4. 98]

σH := 270

Недогруз (перегруз)

подл.

Лист

Инв. №

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Δσ := σHadm2 − σH 100 = 9.2 % находится в пределах допустимых значений -5% < Δσ < 15%

σHadm2

На этом этапе заканчиваются расчеты, связанные с контактной прочностью.

3.5.1Следующии этап - геометрические параметры передачи.

3.5.2Окружная сила по формуле

T2 103 (U2_3 + 1)

= 601

см [1. 99]

αw. U2_3

Mодуль по формуле

(mn

1.12 b2 = 28

примем

b1. := 30

мм;

ширина шестерни по формуле:

для прямозубых передач

мм;

3.5 Ft2 KFd KF

= 0.27

см [1. 104]

b1. σFadm1

Полученное значение модуля округляем до ближайшего в соответствии с единым рядом главных параметров [4, 53]; mn. := 2 мм.

3.6 Определение чисел зубьев. Суммарное число зубьев.

Z' := 2 αw. = 100 см [4. 100]

mn.

примем Z := 96

Число зубьев шестерни

= 16

U2_3

+ 1

примем

:= 16

Число зубьев колеса

Z2 := Z − Z1 = 80

Фактическое передаточнре число

= 5

а принятое

2_3

= 5

2_3

σF1

Проверяем фактическое напряжение изгиба зубьев шестерни (

Приведенное число зубьев:

Zv1 := Z1 = 16

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101]

YF1 := 3.8

Тогда:

σF1 :=

YF1

σFadm1 = 467

Ft2 KFd KF

= 68

ÌÏà а допускаемое

ÌÏà;

b1. mn.

σF2

Проверяем фактическое напряжение

изгиба зубьев колеса (

Приведенное число зубьев:

Zv2 := Z2 = 80

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101]

YF2 := 3.6

Тогда:

YF2

σF2 :=

Ft2 KFd KF

= 77.8

ÌÏà а допускаемое

σFadm2 = 467

ÌÏà;

b2 mn.

Условия прочности изгибу колес выполнено.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 0467

#
14.02.2023126.49 Кб5TJl9-IHFtg8.jpg
#
14.02.202389.29 Кб5Val.cdw
#
14.02.202389.47 Кб5Вал_58.cdw
#
14.02.2023340.9 Кб5Деталировка.dwg
#
14.02.2023435.55 Кб5Деталировка.frw
#
14.02.2023600.63 Кб5записка.pdf
#
14.02.202375.83 Кб5Колесо зубчатое_58.cdw
#
14.02.202364.4 Кб5Компановка.cdw
#
14.02.2023110.57 Кб5Крышка корпуса_58.cdw
#
14.02.2023146.32 Кб6Общий вид.cdw
#
14.02.2023991.44 Кб5Пояснительная записка.docx