Федеральное агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“МАТИ” – Российский государственный технологический университет
имени К.Э. Циолковского
Кафедра “Механика машин и механизмов”
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
по курсу “Детали машин”
Группа: 5МСС-3ДБ-066
Студент: Булатов Д. Г.
Руководитель работы: Шевченко И. В.
Москва 2011
СОДЕРЖАНИЕ
-
Введение 3
-
Выбор электродвигателя 4
-
передаточное отношение редуктора и распределение его по ступеням 5
-
выбор материалов и расчёт допускаемых напряжений 6
-
расчет цилиндрической ПРЯМОЗОБОЙ передачи 7
-
Расчет усилий, действующих в зацеплении 13
-
Ориентировочный расчет валов и предварительный выбор подшипников 14
-
ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ И РАСЧЕТ ВАЛОВ 14
-
Расчет шпонок на смятие 23
-
Смазка редуктора 24
-
Сборка редуктора 24
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 25
Введение
Исполнительные устройства (ИУ) в зависимости от назначения и основных функциональных признаков работают в широком диапазоне скоростей и нагрузок.
Экономически нецелесообразно проектировать и изготавливать специальный двигатель для каждого ИУ. Поэтому промышленность выпускает ограниченную гамму двигателей, а для согласования угловых скоростей и нагрузок ИУ и источника механической энергии используют различные по конструктивному устройству и принципу преобразования движения механические передачи. Наиболее распространенным видом механических передач являются зубчатые передачи.
Привод состоит из двигателя, механической передачи, исполнительного устройства, кинематическая связь которых осуществляется с помощью муфт.
Если
угловая скорость на входе
меньше угловой скорости на выходе
,
то такую передачу называют мультипликатором.
Если
,
то передачу называют редуктором. В связи
с общей тенденцией повышения скоростей
двигателей наибольшее распространение
получили передачи, предназначенные для
понижения угловых скоростей и
соответствующего ему повышения моментов.
Пара сопряженных зубчатых колес в редукторе образует ступень. Редукторы могут состоять из одной (одноступенчатые) или нескольких ступеней, соединенных последовательно (многоступенчатые). Выбор числа ступеней редуктора определяется передаточным отношением редуктора. Ступень редуктора, непосредственно соединенную с двигателем, называют быстроходной; ступень, выходной вал которой соединен с ИУ – тихоходной.
Меньшее зубчатое колесо называют шестерней, а большее – колесом.
Знание угловых скоростей передаваемой ступенью мощности позволяет выполнить геометрический и прочностной расчеты элементарной зубчатой передачи.
В
соответствии с заданием нужно
спроектировать редуктор соосный (Тип-6)
на выходном валу
а
.
III
II I
Рис. 1 – Соосный редуктор. I – входной вал,
II – промежуточный вал, III – выходной вал
Выбор двигателя
Двигатель подбирается по мощности и числу оборотов. Мощность электродвигателя определяется по формуле
,
где
– мощность на валу исполнительного
устройства;
– общий
коэффициент полезного действия, который
для рассматриваемого привода равен
где,
=0,97…0,98%
– КПД зацепления быстроходной ступени,
=0,97…0,98%
– КПД зацепления тихоходной ступени,
=0,99…0,995%
– КПД одной пары подшипников качения,
=0,98…0,99%
– КПД муфты, соединявшей двигатель и
редуктор,
=0,98…0,99%
– КПД муфты, соединявшей редуктор и ИУ.
.
Максимальное
передаточное отношение для соосного
редуктора
,
значит, максимальная частота вращения
ротора будет равна:
По
таблице выбираем электродвигатель
марки 4А100L6 (ГОСТ 19523-74),
для которого
,
Передаточное отношение редуктора и распределение его по ступеням
Передаточное отношение редуктора
Числитель
и знаменатель помножим на
,
– получим
,
где,
,
а
.
Передаточное отношение тихоходной ступени находится по формуле
Для
трехосных цилиндрических редукторов
Передаточное отношение быстроходной ступени находится по формуле
Коэффициент
рабочей ширины венца колеса тихоходной
ступени
принимаем равным 1.
Угловые скорости:
Крутящий момент на шестерне быстроходной ступени равен:
Крутящий момент на шестерне тихоходной ступени равен:
