М ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Брянский Государственный Технический Университет

Кафедра: "Детали машин"

ПРИВОД К ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ ВАЛУ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДЕТАЛЯМ МАШИН

Документы текстовые

ДМ 08.12.00.000 ПЗ

Всего 44 листов

Руководитель доцент, к.т.н.

____________Стриженок А.Г.

Студент гр. 03-ПТМ:

______________Новикова О.А.

Брянск 2006

Аннотация

В данном курсовом проекте произведен расчет и спроектирован привод к горизонтальному валу: спроектирован червячный редуктор, рассчитана цепная передача, плита, муфта, разработан общий вид установки и чертежи деталей.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. Кинематический анализ привода 6

1.1 . Исходные данные 6

1.2 . Выбор электродвигателя 6

1.3 . Определение передаточных чисел механических передач привода 7

1.4 . Определение частот вращения и крутящих моментов на валах 7

1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений 8

2 Расчет червячной передачи 9

3.1. Проектный расчет червячной передачи 9

3.2. Проверочный расчет червячной передачи 10

3.3. Расчет геометрических характеристик зацепления 13

3.4. Ориентировочная оценка КПД 14

3.5. Расчет сил, действующих в червячном зацеплении 14

3.6. Расчет передачи на нагрев 15

3 Расчет цепной передачи 16

4 Расчет муфты 21

5 Расчет валов 23

6.1. Проектировочный расчёт быстроходного вала червячного редуктора (червяка) 23

6.2. Проектировочный расчет тихоходного вала червячного редуктора 25

6.3. Расчет валов на выносливость 27

6 Выбор подшипников 31

7.1. Выбор подшипников быстроходного вала 31

7.2. Выбор подшипников тихоходного вала 33

7 Расчет шпоночных соединений 36

8 Определение основных размеров корпусных деталей редуктора 38

9 Выбор смазочного материала редуктора 39

10 Определение основных размеров плиты привода 40

11 Техника безопасности 41

12 Список использованной литературы 42

Введение

Редукторы – механизмы, состоящие из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащих для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

В данном курсовом проекте спроектирован привод червячным редуктором. Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются. Угол перекрещивания обычно равен 90.

Преимуществом червячных передач служит большие передаточные числа при сравнительно малых габаритах, плавность и бесшумность работы. Недостатками червячных передач является низкий К.П.Д., потребность в дорогостоящих антифрикционных материалах для изготовления червячных колес. Привод с червячным редуктором целесообразно применять при кратковременных включениях.

1. Кинематический анализ привода

1. . Исходные данные

Мощность на приводном валу Р_пр = 3,8 кВт;

Частота вращения приводного вала n_пр= 37 об/мин;

Срок службы привода – 8000 ч;

Тип производства – серийное;

Тип нагрузки – нереверсивный;

Характер нагрузки – легкие толчки;

Передача гибкой связью – цепная цепью типа ПВР.

2. . Выбор электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя: кВт,

где кВт – мощность на приводном валу;

Если на данном этапе работы над проектом затруднительно определить передаточное число червячной передачи, то предварительно можно принять _пр= 0,8.

– КПД привода.

кВт

Электродвигатель должен иметь мощность .

По ГОСТ 19523-81 выбираем асинхронный электродвигатель серии АИР стандартной мощности = 5,5 кВт.

Частоту вращения вала электродвигателя определяют по зависимости:

n_эд = n_пр. · U_пр,

где U_пр – передаточное число привода;

n_пр = 37 об/мин – частота вращения приводного вала.

U_пр = U_ред. · U_цеп ,

где U_ред = 20 – передаточное число редуктора;

U_цеп = 2 – передаточное число цепной передачи;

n_эд = n_пр. · U_ред · U_цеп= 37220 = 1480 об/мин

Частота вращения стандартного двигателя типа АИР112М4 n_эд = 1500 мин^-1

3. . Определение передаточных чисел механических передач привода

Для стандартной частоты вращения электродвигателя уточняем общее передаточное число привода:

U_пр =

Полученное передаточное число распределяем между червячной и ременной передачей:

U_пр = U_ред · U_цеп

По ГОСТ 2144-76 принимаем U_пр = 40

4. . Определение частот вращения и крутящих моментов на валах

Частота вращения на входном (быстроходном) валу редуктора:

n₁= ;

n₁ = 1500/2= 750 мин^-1.

Частота вращения на выходном (тихоходном) валу редуктора:

n₂= ;

n₂ =1500/220= 37,5 мин^-1.

Крутящий момент на входном валу(на червяке) редуктора: Т₁= Т₂/U_ред_ред

Т₁ = 968/200,8= 60,5 Н·м.

Крутящий момент на выходном валу (на колесе) редуктора: Т_пр =Т₂= 9550Р_пр/n_пр

Т_пр = Т₂ = 95503,8/37,5= 968 Н·м.

Крутящий момент на приводном валу: Т_пр =968 Н·м.

Крутящий момент на ведущем шкиве цепной передачи (на валу электродвигателя):

Т_эд= Т₁/U_цеп_ред= 60,5/20,93= 33 Нм

С другой стороны: Т_эд= 9550Р_пр/(n_прU_пр_пр)

Т_эд= 95503,8/37,5400,73= 33 Нм.

1Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

В зависимости от скорости скольжения выбираем материалы венца червячного колеса и червяка. Ориентировочное значение скорости скольжения:

При такой скорости скольжения и серийном способе производства выбираем для венца зубчатого колеса Бр АЖЖ 10-4-4.

Для червяка принимаем сталь 40Х закаленную при шлифованном и полированным червяком.

Для принятого материала венца допускаемые контактные напряжения определяются по формуле:

Определяем допускаемые напряжения при перегрузках: