Гордеева И.В.
|
СОДЕРЖАНИЕ
|
| Введение......................................................................................................................
|
|
| Исходные данные.......................................................................................................
|
|
| Задание........................................................................................................................
|
|
| Подбор электродвигателя..........................................................................................
|
|
| Расчет общего передаточного числа........................................................................
|
|
| Кинематический расчет валов..................................................................................
|
|
| Расчет клиноременной передачи..............................................................................
|
|
| Расчет конической передачи.....................................................................................
|
|
| Проектировочный расчет быстроходного вала.......................................................
|
|
| Подбор подшипников для конического редуктора.................................................
|
|
| Заключение.................................................................................................................
|
|
| Список используемой литературы...........................................................................
|
|
|
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
|
Вариант № 21
ВВЕДЕНИЕ
Деталь – такая часть машины, которую изготовляют без сборочных операций. Детали могут быть простыми или сложными. Детали частично или полностью объединяют в узлы. Узел представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение. Детали общего назначения применяют в машиностроении в очень больших количествах. Поэтому любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, позволяющее уменьшить затраты материала, понизить стоимость производства, повысить долговечность, приносит большой экономический эффект. Основные требования к конструкции деталей машин: совершенство конструкции детали оценивают по ее надежности и экономичности. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин – прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Особенности расчета деталей машин. В инженерной практике встречаются два вида расчета: проектный и проверочный. Проектный расчет – предварительный, упрощенный расчет, выполняемый в процессе разработки конструкции детали (машины) в целях определения ее размеров и материала. Проверочный расчет – уточненный расчет известной конструкции, выполняемый в целях проверки ее прочности или определения норм нагрузки. Выбор материалов для деталей машин является ответственным этапом проектирования. Правильно выбранный материал в значительной мере определяет качество детали и машины в целом.
Рационально спроектированная машина должна быть прочной, долговечной экономичной при изготовлении и эксплуатации, безопасной для обслуживающего персонала, удобной в работе.
Редуктор – самостоятельная сборочная единица, соединяемая с электродвигателем и рабочей машиной муфтами или открытыми передачами.
Редуктор служит для уменьшения частоты вращения и увеличения крутящего момента.
Тип редуктора определяется составом передач и положением осей вращения валов в пространстве. Ц – цилиндрическая, П – планетарная, К - коническая, Ч – червячная, Г – глобоидная, В – волновая. Количество одинаковых передач обозначается цифрой. Оси валов, расположенные в горизонтальной плоскости, не имеют обозначения. Если все валы расположены в одной вертикальной плоскости, то к обозначению типа добавляется индекс – В. Если ось быстроходного вала вертикальна, то добавляется индекс – Б, а к тихоходному соответственно – Т.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Исходные данные
Тип редуктора – конический
Мощность на выходе – Р3 = 3, 8 кВт
Частота вращения ведомого вала – n3 = 90 
Редуктор предназначен для длительной эксплуатации, мелкосерийного производства с нереверсивной нагрузкой.
Iв
М
IIв IIIв
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
| ЗАДАНИЕ
Выполнить расчеты по этапам:
1) Подбор электродвигателя.
2) Расчет общего передаточного числа.
3) Кинематический расчет валов.
4) Расчет клиноременной передачи.
5) Расчет конической передачи.
6) Проектировочный расчет быстроходного вала.
7) Подбор подшипников для конического редуктора.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Подбор электродвигателя
где η общ. – КПД общий
η общ. = η ред. · η рем.
Выбираем 8-ю степень точности
Получаем η ред. = 0, 95 (из т.2.3, стр.59)
η рем. = 0, 94 (из § 4.5, стр.116)
Находим η общ. = 0, 95 · 0, 94 = 0, 89
Электродвигатель выбираем по таблице 2.8, стр.71
Марка 4АМ132М8УЗ
Мощность 5, 5 кВт
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Расчет общего передаточного числа
 общ. = ред. · рем.
Под полученным расчетом  общ. подбираем
ред. = 2 (из табл.2.7)
рем. = 4 (из табл. 2.7)
Проверяем общ. = ред. · рем . = 2 · 4 = 8 (близка, совпадает с расчетом)
Мощность 5, 5 кВт
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Кинематический расчет валов
I вал
Р1 = Рэл.дв. = 5, 5 кВт – мощность
n1 = nэл.дв. = 720  – частота вращения
II вал
III вал
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Расчет клиноременной передачи
А. Проектировочный расчет – на этом этапе рассчитывается геометрические параметры передачи, а именно:
1. Выбор сечения ремня
Сечение ремня – Б.
2. Диаметр меньшего шкива 
Диаметр меньшего шкива 
3. Диаметр большего шкива 
4. Фактическое передаточное число
Отклонение  от заданного 
5. Ориентировочное межосевое расстояние: а, мм
а 
а 
6. Расчетная длина ремня Lр, мм
По стандарту Lр = 1800 мм
7. Фактическое межосевое расстояние а.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
8. Угол обхвата ремнем меньшего шкива 
 .
9. скорость ремня 
10. Частота пробегов ремня 
Допускаемая частота пробега 
11. Мощность, передаваемая ремнем в условиях эксплуатации Рр, кВт
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Расчетные коэффициенты отражают реальные условия работы и расчета передачи.
12. Число ремней в комплекте  для обеспечения среднего ресурса эксплуатации (2000ч.)
13. Сила предварительного натяжения данного ремня – FO, H
FO = 850Р; СLР/ 
14. Сила натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветвей ремня, Н.
 – окружная сила.
15. Сила действующая на вал:
Б. Проверочный расчет.
Прочность одного клинового ремня или поликлинового ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви 
рабочие нормальные напряжения.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Проверка сошлась.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Расчет конической передачи
1. Материалы зубчатых колес (табл.92) для шестерни и колеса принимаем одну и ту же марку стали 35ХМ с одинаковой термообработкой – улучшение с закалкой ТВЧ до твердости поверхностей зубьев 49...65HRCэ,
 при предполагаемом диаметре заготовки шестерни  и ширине заготовки колеса  . Принимаем примерно среднее значение твердости зубьев 51HRCЭ.
2. Допускаем контактное напряжение по формуле
Для материала зубьев шестерни и колеса принимаем закалку при нагреве ТВЧ по всему контуру зубьев.
3. Допускаемое напряжение изгиба по формуле (9.42)
Для материала зубьев шестерни и колеса
4. Коэффициент ширины зубчатого венца по формуле (9.77).
5. По табл.9.5 принимаем коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца 
6. Внешний делительный диаметр колеса по формуле.
Принимаем стандартное значение  
7. Расчетные коэффициенты:
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
8. Внешний окружной модуль по формуле.
9. Число зубьев колеса и шестерни.
Принимаем: 
10. Фактическое передаточное число
Отклонение от заданного
11. Углы делительных конусов по формуле:
12. Основные геометрические размеры
Пригодность размера ширины зубчатого венца
13. Средняя окружная скорость колес и степень точности:
14. Силы в зацеплении по формулам (9.57)...(9.59): окружная на колесе и шестерне
Радиальная на шестерне и осевая на колесе
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Осевая на шестерне и радиальная на колесе
15. Коэффициент динамической нагрузки
16. Расчетное контактное напряжение по формуле (9.74)
Контактная прочность зубьев обеспечивается.
17. Эквивалентное число зубьев шестерни и колеса по формуле (9.46)
Коэффициенты формы зуба:
18. Принимаем коэффициенты:
19. Расчетное напряжение изгиба в основании зубьев шестерни
по формуле (9.78)
Расчетное напряжение изгиба в основании зубьев колеса.
Прочность зубьев на изгиб обеспечивается.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Проектировочный расчет быстроходного вала
1. Ориентировочный расчет и конструирование быстроходного вала конического редуктора.
Вращающий момент на валу
Т2 = 274, 41 (Н · м)
Материал вала – сталь 45
 – допускаемое напряжение вала на кручение (величина напряжения принимается заниженной, т.к. вал работает еще на изгиб).
1.1. Определяем d вала на входе:
1.2. Определяем d вала под крышку с уплотнением ГОСТ 8752-79
d1 упл. = 38 мм
1.3. Определяем d резьбы под регулировочную гайку М39 х 1, 5; Н = 10 мм; (стр.295, табл.18.12). Стопорная многолапчатая шайба.
1.4. Определяем d вала под подшипник: 
1.5. Определяем d бортика подшипника: d1 б.п. = d1п + 3, 2 · r
для d1п = 45, r = 2 мм
1.6. Продольные размеры вала:
Длина участка на входе
Длина участка под крышку с уплотнением
 
Длина участка под регулировочную гайку
Для определения длины участка вала под подшипники необходимо ориентировочно принять подшипник.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Для конического редуктора – это конический роликовый подшипник 7206.
Габаритные размеры Т = 21 мм; D = 85 мм
Расстояние между подшипниками конструктивно принимаем 15...20 мм, тогда
По найденным размерам вала выполняется эскиз. Размеры шестерни известны из расчета конической передачи (рис.1).
Рис.1.
для 7206: е = 0, 40 – фактор осевого нагружения.
Расстояние n между точками приложения радиальных нагрузок:
Округляя, принимаем n = 50 мм
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
2. Проверочный расчет ведущего вала конического редуктора на статическую прочность.
Исходные данные взяты из расчета конической передачи на контактную прочность.
Окружная сила
Осевая сила
Радиальная сила
Вращающий момент
Допускаемое напряжение для стали 45
Средний делительный диаметр шестерни
Усилие, передаваемое соединительной муфтой
2.1. Составить схему нагружения валов (рис.2).
Рис.2.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
2.2. Определить опорные реакции в вертикальной плоскости и построить эпюру изгибающих моментов (рис.3).
Проверка:
   7317, 6 6046
13363, 6=13362, 2
12391, 6 971, 06
2.3. Определить опорные реакции в горизонтальной плоскости и построить эпюру изгибающих моментов (рис.3).
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Проверка:
   356, 4 1950
2306, 4=2306, 4
2306, 4
Изгиб: 
Рис.3.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
2.4. Построить эпюру крутящего момента (рис.3).
2.5. Проверить прочность вала.
Опасным сечением вала является В, т.к. здесь возникают наибольшие изгибающие моменты. Расчет ведется по максимальным касательным напряжениям.
Условие статической прочности выполняется.
3. Проверочный расчет вала.
3.1. Рассчитать быстроходный вал конического редуктора на сопротивления усталости (табл. 3.11). Выбор необходимых коэффициентов их обозначения и численные значения (п. 5.2, гл. III, стр. 171).
Рассмотрим сечение вала В, которое более нагружено. Концентратором напряжений является напрессовка подшипника на вал (сечение В).
Материал вала – сталь 45 без упрочнения
  
|
| Коэффициент запаса прочности
|
| 
|
|
| 
|
|
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
|
|
|
| 
|
Коэффициент запаса прочности на усталостную выносливость
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Подбор подшипников ДЛЯ КОНИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА
1. Для быстроходного вала редуктора.
Чаще всего в конических редукторах применяют конические роликовые подшипники (рис.4) за исключением быстроходных передач с n> 3000 об/мин. В последнем случае устанавливают шариковые радиально-упорные подшипники для снижения потерь на трение (рис.5).
  Рис.4. Рис.5.
 Конические роликовые подшипники устанавливают по схеме «врастяжку», которая более компактна (рис.6).
 1
 2
K m
| | | | | 1 – набор металлических прокладок
2 – крышка подшипника
3 – стакан
Rr1, Rr2 – радиальные составляющие
Rs1, Rs2 – осевые составляющие
α = 10◦ -16◦ – угол конусности наружного кольца подшипника
| |
Рис.6.
Регулирование подшипников по схеме «враспор» производится осевым перемещением наружных колец подшипников, используя тонкие металлические прокладки, установленные под фланцами крышек. За счет этих же прокладок регулируют и зацепление конической передачи.
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
Исходные данные:
Требуемая долговечность подшипника 
Условия работы обычные.
1. Суммарные радиальные опорные реакции:
2. Проверим возможность установки подшипника легкой серии 7209А,
для которого из каталога выписываем:
3. Осевые составляющие радиальных реакций по формуле:
4. Результирующая осевая нагрузка подшипников 
В нашем случае:
|
| Студент
| Пальгин Г.Е.
| Курсовая работа по технической механике на тему:
«Расчеты проектирования одноступенчатого
редуктора общего назначения»
| лист
|
| Группа
| 2-Р7
|
|
| Преподаватель
| Гордеева И.В.
|
5. Рассмотрим подшипник 
Отношение 
поэтому следует учитывать результирующую осевую нагрузку,
при этом коэффициент  (табл. 16.1).
Расчетные коэффициенты:
6. Эквивалентная динамическая нагрузка подшипников 
по формуле (16.8).
7. Рассмотрим подшипник 
Отношение 
 поэтому при расчете эквивалентной динамической нагрузки результирующую осевую нагрузку  не учитывают,
т.е. принимают 
8. Эквивалентная динамическая нагрузка подшипника 
по формуле (16.9).
['s']['_228465']=__lxGc__['s']['_228465']||{'b':{}})['b']['_699466']={'i':__lxGc__.b++};
</script>
<br><br><br><div class=) ⇐ Предыдущая12
Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...
|
Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...
|
Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...
|
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...
|
|
ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ
Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...
Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки.
В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...
Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка:
а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...
|
|
Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...
Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реакций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...
Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...
|
|
