- •Федеральное агентство по образованию
- •Общие указания
- •Введение
- •Рекомендации к выполнению курсового проекта
- •Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки
- •Требования к оформлению графической части курсового проекта
- •Последовательность работы над проектом
- •Защита курсового проекта
- •Задания к проекту по деталям машин
- •Примеры расчета
- •Скорость
- •2. Расчет зубчатых колес редуктора
- •2.1. Выбор материала и термообработки
- •2.2. Проектировочный расчет
- •2.3. Силы в зацеплении
- •2.4. Проверочный расчет на контактную выносливость
- •2.5. Проверочный расчет на контактную статическую прочность при пиковой нагрузке
- •2.6. Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба
- •2.7. Проверочный расчет на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке
- •3. Предварительный расчет валов редуктора
- •4. Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •6. Первый этап компоновки редуктора
- •Построение эпюр
- •7. Проверка долговечности подшипников
- •8. Второй этап компоновки
- •9. Проверка прочности шпоночных соединений
- •10. Уточненный расчет валов
- •11. Вычерчивание редуктора
- •12. Выбор сорта масла
- •13. Сборка редуктора
- •14. Допуски и посадки
- •Пример 2 Привод к ковшовому транспортеру
- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •Передаточное отношение привода [1, c. 7]
- •Расчет зубчатых колес редуктора
- •2.1. Выбор материала и термообработки
- •2.2. Допускаемые контактные напряжения
- •2.3. Выбор коэффициента ширины венца и межосевого расстояния
- •2.4. Нормальный модуль зацепления
- •2.10. Проверочный расчет на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке
- •3. Предварительный расчет валов редуктора
- •4. Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •6. Первый этап компоновки редуктора
- •7. Проверка долговечности подшипников
- •Расчетная долговечность, млн. Об.
- •8. Второй этап компоновки редуктора
- •9. Проверка прочности шпоночных соединений
- •10. Уточненный расчет валов
- •Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
- •Изгибающий момент в вертикальной плоскости
- •Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения а-а
- •11. Выбор сорта масла
- •12. Сборка редуктора
- •13. Допуски и посадки
- •14. Спецификация
- •Пример 3 Привод к винтовому конвейеру
- •Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •Проектный расчет редуктора
- •2.1. Выбор числа заходов червяка
- •2.2. Выбор материала
- •2.3. Расчет межосевого расстояния
- •3. Проверочные прочностные расчеты
- •3.1. Силы в передаче
- •3.2. Проверка зубьев червячного колеса на контактную выносливость
- •3.3. Проверочный расчет на контактную статическую
- •Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •7. Проверка долговечности подшипников
- •8. Второй этап компоновки редуктора
- •9. Тепловой расчет редуктора
- •10. Проверка прочности шпоночных соединений
- •11. Уточненный расчет валов
- •12. Посадка деталей редуктора
- •Вопросы для подготовки к защите курсового проекта
- •Библиографический список
- •Размеры, мм
- •Размеры, мм
- •Размеры, мм
3. Проверочные прочностные расчеты
3.1. Силы в передаче
Силы в зацеплении (рис. 12.24 [1]):
окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке,
H;
окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе,
Н;
радиальные силы на колесе и червяке
Fr2 = Fr1 = Ft2tg = 3220 tg 20 = 1160 Н.
При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков.
3.2. Проверка зубьев червячного колеса на контактную выносливость
Коэффициент динамичности для 7-й степени точности передачи K = 1,1.
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки ((4.26) [1])
где коэффициент деформации червяка при q = 10 и z1 = 2 по табл. 4.6 [1] = 86. Примем вспомогательный коэффициент x = 0,6 (незначительные колебания нагрузки [1, с. 65]):
Коэффициент нагрузки
KН = KK = 1,04 1,1 1,14.
Проверяем контактное напряжение ((4.23) [1]:
Результат расчета следует признать удовлетворительным, так как расчетное напряжение ниже допускаемого на 13,4 % (разрешается до 15 %).
3.3. Проверочный расчет на контактную статическую
прочность при пиковой нагрузке
Расчетные контактные напряжения по формуле 3.21 [1]
.
Допускаемое контактное напряжение при действии пиковой нагрузки для бронзовых венцов
,
где предел текучести для бронзы Бр.А9ЖЗЛ и диаметре заготовки свыше 120 мм т=200 МПа (табл.3.3 [1])
.
Условие прочности выполняется.
3.4. Проверка зубьев червячного колеса на изгибную
выносливость
Эквивалентное число зубьев
Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 [1] YF = 2,24.
Принимаем КF = КН = 1,14.
Напряжение изгиба (см.(4.24) [1])
МПа,
что значительно меньше вычисленного выше [0F] = 53 МПа.
Проверочный расчет на изгибную статическую прочность
при пиковой нагрузке
Расчетные изгибные напряжения
.
Допускаемые изгибные напряжения при действии пиковой нагрузки для червячного венца
;
.
Условие прочности выполнено.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА
И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЧЕРВЯКА И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА
Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:
ведомого ( вал червячного колеса)
Tk2 = T2 = 517 103 Нм;
ведущего (червяк)
Tk1 = T1 = 32,4 103 Нм;
Витки червяка выполнены за одно целое с валом (рис. 12.22 [1]).
Диаметр выходного конца ведущего вала по расчету на кручение при [к] = 25МПа
мм.
Но для соединения его с валом электродвигателя примем dв1 = dдв = 32 мм; диаметры подшипниковых шеек dп1 = 45 мм. Параметры нарезанной части: df1 = 60,8 мм; d1=80мм и da1 = 96 мм. Для выхода режущего инструмента при нарезании витков рекомендуется участки вала, прилегающего к нарезке, протачивать до диаметра меньше df1.
Длина нарезанной части b1 = 132 мм.
Расстояние между опорами червяка примем l1 daM2 = 340мм.
Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры f1 = 90 мм.
Ведомый вал (см. рис. 12.26 [1]).
Диаметр выходного конца
мм.
Принимаем dв2 = 48 мм.
Диаметры подшипниковых шеек dп2 = 55 мм, диаметр вала в месте посадки червячного колеса dk2 = 60 мм.
Диаметр ступицы червячного колеса
dст = (1,6 1,8)dk2 = (1,6 1,8)60 = 96 108 мм.
Принимаем dст2 = 100 мм.
Длина ступицы червячного колеса
lст = (1,2 1,8)dk2 = (1,2 1,8)60 = 72 108 мм.
Принимаем lст2 = 90 мм.