Министерство транспорта Российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Теория механизмов и робототехнические системы»

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «детали машин и основы конструирования» на тему «привод механизма вращения роликов в машине для обмывки колесных пар»

Выполнил студент

Механического факультета

группы БТП-614 ______________/Ушацкий В.Н./

161424 /подпись, дата/

/номер зачетной книжки/

09.12.08

Проверил доцент _________________/к.т.н. Шаханов В.А./

кафедры «Теория механизмов /подпись, дата/

и робототехнических систем» 

Санкт-Петербург

2008

Прототип редуктора

Редуктор одноступенчатый горизонтальный

студент Ушацкий В.Н.

группа БТП-614

рис.1 (протопит редуктора)

Задание на курсовой проект

рис.2 (задание на курсовой проект)

Содержание

1-ая стадия проектирования. Техническое предложение.

1. Энерго-кинематический расчет и выбор двигателя…………………………………………….8

1.1. Срок службы привода ………………………………………………………………………………9

1.2. Определение эквивалентной нагрузки …………………………………..……………9

1.3. Определение мощности привода ………………………………………………….…….10

1.4. Определение КПД привода ………………………………………………………………..……10

1.5. Определение мощности двигателя и его выбор ……………………………..….11

1.6. Частота вращения исполнительного органа …………………………………….….11

1.7. Вычисление передаточного отношения……………………………………………………..11

1.8. Разбивка передаточного отношения по ступеням и ………………..…..12

1.9. Определение силовых и кинематических параметров для соответствующих ступеней привода……………………………………………………….…….…..13

2-ая стадия проектирования. Эскизный проект.

2. Выбор материала передач…………………………………………………………………………………15

2.1. Выбор твердости, термообработки и материала колес………………………….….15

2.2. Определение допускаемых контактных напряжений ……….….15

2.2.1. Определение коэффициента долговечности для зубьев шестерни и колеса ………………………………………………………………………………….…..15

2.2.2. Определение допускаемого контактного напряжения для зубьев шестерни и колеса , соответствующего пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений и ………………………………………………………………………………………………….………..…16

2.2.3. Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев шестерни и колеса …………………………………………………..………………..16

2.3. Определение допускаемых напряжений изгиба ………………..…17

2.3.1. Определение коэффициента долговечности для зубьев шестерни и колеса ………………………………………………………………………………..……..17

2.3.2. Определение допускаемого напряжения изгиба и , соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений ……………………………………………………………….……….17

2.3.3. Определение допускаемых напряжений изгиба для зубьев шестерни и колеса …………………………………………………………………………………....18

3. Расчет закрытой передачи редуктора……………………………………………………………….18

Проектный расчет

3.1. Главный параметр – внешний делительный диаметр колеса , мм…….18

3.2. Углы делительных конусов шестерни и колеса ………………………….….…19

3.3. Внешнее конусное расстояние , мм………………………………………………….……19

3.4. Ширина зубчатого венца шестерни и колеса , мм……………………….…….……19

3.5. Внешний окружной модуль для прямозубых колес, мм………….…………19

3.6. Число зубьев колеса и шестерни …………………………………….………………..19

3.7. Фактическое передаточное число и его отклонение от заданного ………………………………………………………………………………………………………………………….20

3.8. Действительные углы делительных конусов шестерни и колеса …...20

3.9. Определение коэффициентов смещения инструмента для прямозубой шестерни и колеса ………………………………………………………………………………...20

3.10. Фактические внешние диаметры шестерни и колеса, мм………………..……..20

3.11. Средний делительный диаметр шестерни и колеса , мм……………...21

Проверочный расчет

3.12. Проверка контактных напряжений , …………………………………….…..21

3.13. Проверка изгибных напряжений шестерни и колеса , ….…22

4. Проектирование открытой передачи…………………………………………………………………26

Проектный расчет

4.1. Выбор сечения ремня……………………………………………………………………..…………..26

4.2. Определение минимально допустимого диаметра ведущего шкива , мм…………………………………………………………………………………………………………..…………..26

4.3. Расчетный диаметр ведущего шкива , мм……………………………..………………26

4.4. Определение диаметра ведомого шкива , мм…………………..………………….26

4.5. Определение фактического передаточного числа и проверка его отклонения от заданного ………………………………………………………………..…………26

4.6. Определение ориентировочного межосевого расстояния , мм………..……27

4.7. Определение расчетной длины ремня , мм……………………………………………..27

4.8. Уточнение значение межосевого расстояния по стандартной длине , мм………………………………………………………………………………………………………….……………27

4.9. Угол обхвата ремнем ведущего шкива , град…………………………………………27

4.10. Скорость ремня , м/с……………………………………………………………………….………28

4.11. Частота пробегов ремня , с^-1……………………………………………………………….…..28

4.12. Допускаемая мощность, передаваемая одним поликлиновым ремнем , кВт……………………………………………………………………..……………………………………….28

4.13. Определение количества клиньев поликлинового ремня………………………29

4.14. Определение силы предварительного натяжения поликлинового ремня , Н…………………………………………………………………………………………………………….……..29

4.15. Определение окружной силы, передаваемой поликлиновым ремнем , Н……………………………………………………………………………………………………………………..…..29

4.16. Определение силы натяжения ведущей и ведомой ветвей поликлинового ремня, Н…………………………………………………………………………..……….30

4.17. Определение силы давления поликлинового ремня на вал , Н…………………………………………………………………………………………………………………..……..30

Проверочный расчет

4.18. Проверка прочности поликлинового ремня по максимальному напряжению в сечении ведущей ветви , Н/мм²………………………………….……30

5. Компоновка редуктора…………………………………………………………………………………..….33

5.1. Типовые конструкции используемых валов……………………………………….……..33

5.2. Предварительный выбор подшипников для валов……………………………….….35

5.3. Определение размеров валов одноступенчатого редуктора, мм………..…..35

5.4. Окончательный выбор подшипников…………………………………………………….….38

5.5. Схема нагружения валов…………………………………………………………………….………49

3-ая стадия проектирования. Технический проект.

6. Сборочный чертёж редуктора………....................................................................51

6.1. Определение массы редуктора , кг………………………………………………………..51

6.2. Определение критерия технического уровня редуктора ……………………...52

Введение

Схема привода:

1 – приведенная стойка;

2 – редуктор;

3 – ведущий ролик;

4 – ременная передача;

5 – жесткая муфта;

6 – электродвигатель.

рис.3 (схема привода)