Содержание

Введение…………………………….………………………………………………………….....2

1 Кинематический расчёт……………………………………….…………………………….....3

1.1 Подбор электродвигателя по мощности…………….…………..…………………….….3

1.2 Определение крутящих моментов и частот вращения …………..…………………...…3

1.3 Определение крутящих моментов и частот вращения отдельных валов………………4

2 Расчет редуктора……………………………………………………..……………………...…7

2.1 Расчет червячной передачи………………………………………………………….….....7

2. Расчет зубчатой передачи……………………………………………………………….…12

2. Предварительный расчет валов и подбор подшипников...…………………………….…16

3.1 Входной вал……………………………………………………………………………...…16

3.2 Промежуточный вал……………………………………………………………….………17

3.3 Выходной вал…………………………………………………………………..………..…17

4 Выбор муфт…………………………………………………………………….…………...….19

4.1 Муфта на входной вал редуктора……………………………………………………..….19

4.2 Муфта на выходной вал редуктора………………………………………………..…..…20

5 Расчет редуктора на теплостойкость………..………………………………………..........…22

6 Конструктивные размеры корпуса редуктора……………………………….……….…..….23

7 Выбор системы смазки и смазочных материалов……………………………………......…25

8 Предварительный подбор шпонок и расчет шпонок…………..………………………...…26

9 Уточненный расчет валов…………………………………………………...……………...…27

9.1 Уточненный расчет выходного вала……………………………………………….….….27

9.2 Расчет опасного сечения на выходном валу………………………………………….….30

10 Уточненный расчёт подшипников……………………………………………………….....34

Заключение…………………………………………………………………………………....….36

Приложение А Библиографический список…………………………………….……...…..…..37

Приложение Б Расчеты на ПК…..……………………………………………………….….…..38

Введение

«Детали машин» является первым из расчётно-конструкторских курсов, в которых изучают основы проектирования и расчёта машин и механизмов.

Выполнение курсового проекта по деталям машин – первая самостоятельная творческая работа студентов, в ходе которой возникает много трудностей и противоречий.

К ним относятся: установление последовательности выполнения работы, правильность конструирования узлов и деталей, выбор материалов и конструкции в целом, выбор системы смазки, выполнение условий сборки.

В курсовом проекте необходимо спроектировать привод цепного конвейера. Для этого необходимо выбрать и рассчитать на прочность и изгиб основные узлы и детали, также необходимо разработать рабочие чертежи. Целью проекта является разработка наиболее эффективной конструкции привода с экономической и технологической точек зрения. Конструкция привода должна как можно ближе подходить к заданным условиям работы.

1 Кинематический расчет

1. Подбор электродвигателя по мощности

Вычисляется КПД привода:

, где

КПД муфты ([1]/табл. 1.1);

КПД пары подшипников ([1]/табл. 1.1);

КПД червяной передачи ([1]/табл. 1.1);

КПД цилиндрической прямозубой передачи ([1]/табл. 1.1);

Вычисляется значение частоты вращения на выходе привода([1]/1.6):

;

Вычисляется выходная мощность привода:

;

Вычисляется входная мощность:

;

1.2 Подбор электродвигателя по частоте вращения

Определяется общее передаточное отношение привода:

Принимается:

–передаточное отношение цилиндрической косозубой передачи ([1]/табл. 1.5)

–передаточное отношение червячной передачи ([1]/табл. 1.5)

- общее передаточное отношение

Определяется частота вращения входного вала:

;

По каталогу выбирается ближайший по частоте вращения электродвигатель.

Необходимые параметры двигателя:

;

Выбирается двигатель 100S4 с параметрами мощности и частоты вращения ([1]/табл.1.2):

;

Определяется действительное общее передаточное отношение:

;

Уточняются передаточные отношения отдельных ступеней:

_{Принимается} – передаточное отношение червячной передачи ([1]/табл. 1.5)

Тогда:

;

.

1.3 Определение крутящих моментов и частот вращения отдельных валов

На валу электродвигателя:

;

;

На входном валу редуктора:

;

На втором валу:

;

;

;

На третьем валу:

;

;

;

На выходном валу (действительные значения):

;

Выполняется проверка погрешности:

;

Погрешность не превышает 4%, поэтому результат считаем удовлетворительным

2 Расчет редуктора

2.1 Расчет червячной передачи

Для червяка выбираем материал сталь 45 с закалкой по поверхности не менее HRC 45 и последующей шлифовкой зубьев.

Для венца зубчатого колеса принимаем материал бронзу БрА9Ж3Л с отливкой в песчаную форму.

_{По (}[2]/табл.4.9) выбираем допустимое контактное напряжение:

_{Скорость скольжения в зацеплении предварительно принимаем равной}

_{Берем коэффициенты:}

_{([2]/табл.4.8)}

_{([2]/стр. 67)}

Находим допустимое напряжение изгиба для нереверсивной работы

_{Так как венец червячного колеса изготовлен из бронзы то} , где

K_FL-коэффициент долговечности

- суммарное число циклов перемен напряжений

Определяются основные параметры передачи и сил, действующих в зацеплении:

_{Передаточное отношение червячной передачи}

_{Червяк четырехзаходный поэтому z1=4}

_{Находим число зубьев червячного колеса ,}

Предварительно коэффициент диаметра червяка принимаем равным ([1]/стр. 103)

_{Крутящий момент на валу берем из кинематического расчета:}

Предварительно принимаем коэффициент нагрузки:

_{-коэффициент нагрузки}

Вычисляется межосевое расстояние:

;

Находится расчетный модуль:

;

_{Согласно ГОСТ 2144-76 ([2]/табл.4.2) стандартных значений выбираем и}

_{Пересчитываем межосевое расстояние при стандартных значениях модуля и коэффициента диаметра:}

Согласно стандартного ряда принимаем значение ([2]стр. 36) ГОСТ 2185-66

Вычисляются делительные диаметры, диаметры вершин витков и зубьев, а также диаметры впадин червяка и червячного колеса:

; ;

; ;

; ;

Определяется длина нарезанной части шлифованного червяка

Определяется ширина венца:

;

Находим наибольший диаметр червяного колеса ([1]/ табл.5.2)

Находим окружную скорость червяка:

Угол подъема витка червяка ([2]/табл.4.3):

При и

Находим скорость скольжения:

_{Данной скорости соответствует([2]/табл.4.9)}

Находим отклонение:

Уточняется КПД червячного редуктора:

_{При приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованных витков червяка равен:}

_{([1]/табл.5.4)}

_{Приведенный угол трения} ([1]/табл.5.4);

;

Выбираем 7-ю степень точности передачи ([2]/табл.4.7);

Коэффициент долговечности в этом случае равен

Определяются силы, действующие в зацеплении:

Определяется окружная сила на колесе и осевая сила на червяке:

;

Где: _{делительный диаметр червячного колеса.}

_{крутящий момент на валу.}

Определяется осевая сила на червяке и осевая сила на колесе:

;

Определяется радиальная (распорная) сила:

;

угол профиля в осевом сечении червяка.

Проверка зубьев червячного колеса на контактную и изгибную выносливость:

Находим коэффициент неравномерности распределения нагрузки:

При инаходим([1]/табл.5.8)

Вспомогательный коэффициент ([1]/табл.5.9)

,где

-коэффициент неравномерности распределения

Находим коэффициент нагрузки:

-коэффициент долговечности ([1]/табл.5.10)

-коэффициент неравномерности распределения (величина расчетная)

Проверяем контактное напряжение:

Сравниваем расчтеное напряжение и допустимое контактное напряжение:

-расчетное напряжение

-допустимое напряжение

Результат расчета следует признать удовлетворительным так как расчетное напряжение

() ниже допустимого () на 12,5% (допускается до 15%)

Выполняется проверка прочности зуба червячного колеса на изгиб:

Находим эквивалентное число зубьев:

-коэффициент формы зуба ([1]/табл.5.13)

Находим напряжение изгиба:

Считаем показания удовлетворительными так как напряжения расчетные значительно ниже рассчитанного ранее ;

<<