задание
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Содержание
Техническое задание…………………………………….......................................3
Кинематическая схема механизма…………………………….............................4
Выбор электродвигателя…………………….........................................................4
Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням…….5
Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала……………………………………………….....................................5
Расчет тихоходной ступени……………………………………………………..5
Расчет промежуточной ступени ………………………………………………..9
Расчет быстороходной ступени............................................................................12
Расчет диаметров валов……………………………………………..…..……....15
Выбор подшипников качения……………….……………………………….....16
Расчет цепной передачи…………………………….………………..…………17
Проверочный расчет тихоходного вала (наиболее нагруженного) на усталостную прочность и выносливость…………………………….………...18
Расчет предохранительного устройства……………………………..…………21
Расчет шпоночных соединений………………………………………..………..22
Выбор муфт……………………………….…………………………..…………..22
Смазка зубчатых зацеплений и подшипников…………………………..……..23
Список литературы…………………………………………………………..…..24
Кинематическая схема механизма
Выбор электродвигателя
Мощность на выходе: кВт
Мощность электродвигателя: кВт
()
Принимаем: кВт
Определение частоты вращения вала:
мин-1
()
Определение частоты вращения электродвигателя:
Принимаем двигатель: АИР90L4
мин-1 ; р=2.2 кВт
Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням
Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала.
|
№ |
P, кВт |
n, мин-1 |
T, Нм |
|
1 |
|||
|
2 |
|||
|
3 |
|||
|
4 |
|||
|
5 |
Расчет тихоходной ступени
1.Определение допускаемых напряжений
|
Колесо: |
Шестерня: |
|
Сталь 40Х, улучшение, , |
Сталь 40ХН, закалка ТВЧ, , |
|
Частота вращения вала колеса: . Ресурс передачи: . Передаточное число: . |
|
|
1. Коэффициент приведения для расчетов на: |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
2. Числа циклов перемены напряжений, соответствующие длительному пределу выносливости для расчетов на : |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
3. Суммарное число циклов перемены напряжений: |
|
|
4. Эквивалентные числа циклов перемены напряжений при расчете на: |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
5. Предельные допускаемые напряжения для расчетов на прочность при действии пиковых нагрузок. Контактная прочность: |
|
|
Изгибная прочность: |
|
|
6. Допускаемые напряжения для расчета на контактную выносливость: |
|
|
За расчетное допускаемое напряжение принимаем меньшее из полученных |
7. Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость:
Определение основных параметров тихоходной передачи
1. Коэффициент нагрузки
Принимаем
Схема передачи 5, с учетом варианта «а» соотношений термических обработок.
Окружная скорость:
При этой скорости передача может быть выполнена по 8-й степени точности.
Коэффициент нагрузки:
Предварительное значение межосевого расстояния:
Принимаем =140мм
2. Рабочая ширина венца колеса:
3. Рабочая ширина шестерни:
4. Модуль передачи:
Принимаем .
5. Суммарное число зубьев:
Принимаем
6. Число зубьев шестерни:
7. Число зубьев колеса:
8. Фактическое передаточное число:
9. Проверка зубьев на изгибную выносливость:
Напряжение в опасном сечении зуба колеса:
Напряжение в опасном сечении зуба шестерни:
10. Диаметры делительных окружностей:
Проверка:
11. Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев:
12. Силы, действующие на валы от зубчатых колёс:
Расчет промежуточной ступени
1.Определение допускаемых напряжений
|
Колесо: |
Шестерня: |
|
Сталь 40Х, улучшение, , |
Сталь 40ХН, закалка ТВЧ, , |
|
Частота вращения вала колеса: . Ресурс передачи: . Передаточное число: . |
|
|
1. Коэффициент приведения для расчетов на: |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
2. Числа циклов перемены напряжений, соответствующие длительному пределу выносливости для расчетов на : |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
3. Суммарное число циклов перемены напряжений: |
|
|
4. Эквивалентные числа циклов перемены напряжений при расчете на: |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
5. Предельные допускаемые напряжения для расчетов на прочность при действии пиковых нагрузок. Контактная прочность: |
|
|
Изгибная прочность: |
|
|
6. Допускаемые напряжения для расчета на контактную выносливость: |
|
|
За расчетное допускаемое напряжение принимаем меньшее из полученных |
7. Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость:
Определение основных параметров тихоходной передачи
1. Коэффициент нагрузки
Принимаем
Схема передачи 5, с учетом варианта «а» соотношений термических обработок.
Окружная скорость:
При этой скорости передача может быть выполнена по 8-й степени точности.
Коэффициент нагрузки:
Предварительное значение межосевого расстояния:
Принимаем =125мм
2. Рабочая ширина венца колеса:
3. Рабочая ширина шестерни:
4. Модуль передачи:
Принимаем .
5. Суммарное число зубьев:
Принимаем
6. Число зубьев шестерни:
7. Число зубьев колеса:
8. Фактическое передаточное число:
9. Проверка зубьев на изгибную выносливость:
Напряжение в опасном сечении зуба колеса:
Напряжение в опасном сечении зуба шестерни:
10. Диаметры делительных окружностей:
Проверка:
11. Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев:
12. Силы, действующие на валы от зубчатых колёс:
Расчет быстроходной ступени
1.Определение допускаемых напряжений
|
Колесо: |
Шестерня: |
|
Сталь 40Х, улучшение, , |
Сталь 40ХН, закалка ТВЧ, , |
|
Частота вращения вала колеса: . Ресурс передачи: . Передаточное число: . |
|
|
1. Коэффициент приведения для расчетов на: |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
2. Числа циклов перемены напряжений, соответствующие длительному пределу выносливости для расчетов на : |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
3. Суммарное число циклов перемены напряжений: |
|
|
4. Эквивалентные числа циклов перемены напряжений при расчете на: |
|
|
а) контактную выносливость б) изгибную выносливость |
|
|
5. Предельные допускаемые напряжения для расчетов на прочность при действии пиковых нагрузок. Контактная прочность: |
|
|
Изгибная прочность: |
|
|
6. Допускаемые напряжения для расчета на контактную выносливость: |
|
|
За расчетное допускаемое напряжение принимаем меньшее из полученных |
7. Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость:
Определение основных параметров тихоходной передачи
1. Коэффициент нагрузки
Принимаем
Схема передачи 5, с учетом варианта «а» соотношений термических обработок.
Окружная скорость:
При этой скорости передача может быть выполнена по 8-й степени точности.
Коэффициент нагрузки:
Предварительное значение межосевого расстояния:
Принимаем =90мм
2. Рабочая ширина венца колеса:
3. Рабочая ширина шестерни:
4. Модуль передачи:
Принимаем .
5. Суммарное число зубьев:
Принимаем
6. Число зубьев шестерни:
7. Число зубьев колеса:
8. Фактическое передаточное число:
9. Проверка зубьев на изгибную выносливость:
Напряжение в опасном сечении зуба колеса:
Напряжение в опасном сечении зуба шестерни:
10. Диаметры делительных окружностей:
Проверка:
11. Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев:
12. Силы, действующие на валы от зубчатых колёс:
Определение диаметров всех валов
1) Определим диаметр быстроходного вала:
Из конструктивных соображений, принимаем:
Определим диаметр посадочной поверхности подшипника:
Так как стандартные подшипники имеют посадочный диаметр, кратный пяти, то принимаем.
Рассчитаем диаметр буртика для упора подшипника:
.
2) Определим диаметр 1 промежуточного вала:
Принимаем: .
Определим диаметр посадочной поверхности подшипника:
Так как стандартные подшипники имеют посадочный диаметр, кратный пяти, то принимаем .
Рассчитаем диаметр буртика для упора подшипника:
Принимаем: .
3) Определим диаметр 2 промежуточного вала:
Принимаем: .
Определим диаметр посадочной поверхности подшипника:
Так как стандартные подшипники имеют посадочный диаметр, кратный пяти, то принимаем .
Рассчитаем диаметр буртика для упора подшипника:
4) Определим диаметр тихоходного вала:
Принимаем: .
Определим диаметр посадочной поверхности подшипника:
Так как стандартные подшипники имеют посадочный диаметр, кратный пяти, то принимаем .
Рассчитаем диаметр буртика для упора подшипника:
Принимаем: .
Выбор подшипников качения
1. Для быстроходного вала вала редуктора выберем роликовые конические однорядные подшипники средней узкой серии №7306.
Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца,
– диаметр наружного кольца,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность
2. Для 1 промежуточного вала редуктора выберем роликовые конические однорядные подшипники средней узкой серии №7311.
Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца,
– диаметр наружного кольца,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность
3. Для 2 промежуточного вала редуктора выберем роликовые конические однорядные подшипники средней узкой серии №7308.
Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца,
– диаметр наружного кольца,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность
4. Для тихоходного вала редуктора выберем роликовые конические однорядные подшипники средней узкой серии №7311.
Для него имеем:
– диаметр внутреннего кольца,
– диаметр наружного кольца,
– ширина подшипника,
– динамическая грузоподъёмность,
– статическая грузоподъёмность
Все подшипники удовлетворяют условиям работы и сроку су службы.
Расчет цепной передачи
Исходные данные
Т3=886.85 Н∙м – крутящий момент на валу ведущей звездочки;
n3=21.3 мин-1 – частота вращения ведущей звездочки;
U=3 – передаточное число цепной передачи;
1. Выбор цепи
Назначим однорядную роликовую цепь типа ПР.
Предварительный шаг цепи:
По стандарту выбираем : ПР-44,45-172.4
2. Назначение основных параметров:
а) число зубьев звездочки
Найдем рекомендуемое число зубьев Z1 в зависимости от передаточного
числа:
Принимаем Z1 =23
б) межосевое расстояние
ПР-44,45 а=40Р=40∙44.45=1178мм
в) наклон ψ=18
г) Примем, что смазывание цепи нерегулярное. Цепь будут смазывать
периодически при помощи кисти.
3) Определение давления в шарнире:
Найдем значение коэффициента, учитывающий условия эксплуатации
цепи КЭ
КЭ = Кд∙ КА ∙ КН∙ Крег ∙Ксм ∙ Креж =1 ∙1 ∙1 ∙1,25 ∙1,5 ∙1=1,875
Где
Кд =1- коэффициент динамической нагрузки;
КА=1- коэффициент межосевого расстояния;
КН=1 – коэффициент наклона линии центров;
Крег=1,25 – коэффициент регулировки натяжения цепи, нерегулируемое
натяжение ;
Ксм=1,5 – коэффициент смазывания, нерегулярная смазка;
Креж =1 – коэффициент режима, работа в одну смену;
4) Окружная сила, передаваемая цепью:
5) Число зубьев ведомой звездочки
Z2 =Uц.п. ∙Z1 =3 ∙23=69
6) Частота вращения ведомой звездочки:
7) Делительный диаметр ведущей звездочки:
8) Делительный диаметр ведомой звездочки:
9) Уточненное межосевое расстояние:
Т.к. цепь не регулируется, и выдержать такую точность межосевого
расстояния в устройствах такого типа, как проектируемое невозможно,
то принимаем =1175мм
13) Характерные размеры цепи и звездочек:
Размеры цепи:
D=25.4 мм
d= 12.7 мм
b=40 мм
S=4 мм
Размеры звездочек:
мм
мм
мм
мм
Проверочный расчет тихоходного вала (наиболее нагруженного) на усталостную прочность и выносливость.
Проведём расчёт тихоходного вала.
Действующие силы:
– окружная сила;
- радиальная сила;
- крутящий момент.
.
,
,
,
.
Определим реакции опор в вертикальной плоскости.
1. ;
;
.
Отсюда находим, что .
2. ;
;
.
Отсюда находим, что .
Выполним проверку: ;
;
.
Равенство выполняется, следовательно, вертикальные реакции найдены верно.
Определим реакции опор в горизонтальной плоскости.
3. ;
;
.
Отсюда находим, что .
4. ;
;
.
Отсюда находим, что .
Выполним проверку: ;
.
Равенство выполняется, следовательно, горизонтальные реакции найдены верно.
По эпюре видно, что самое опасное сечение вала находится в точке B, причём моменты здесь будут иметь значения:
;
.
Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности [s], значение которого можно принять [s] = 1,5. При этом должно выполняться условие, что
, где
S - расчетный коэффициент запаса прочности,
и - коэффициенты запаса по нормальным и касательным
напряжениям, которые определим ниже.
Найдём результирующий изгибающий момент:
.
Определим механические характеристики материала вала (Сталь 45):
- временное сопротивление (предел прочности при растяжении);
и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении;
и - коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.
Определим отношение следующих величин:
;
, где
и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения.
Найдём значение коэффициента влияния шероховатости .
Вычислим коэффициент запаса
, где
;
.
, где
Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним
его с допускаемым:
- условие выполняется
Предохранительное устройство
Материал штифта – Сталь 5.
Расчет выполняется по следующему соотношению:
отсюда , где
Примем d=10 м
Расчет шпоночных соединений
Быстроходный вал.
lш= lp+b, где b – ширина шпонки,
=25мм где
h=8 мм - высота шпонки,
b=12мм – ширина шпонки
d=25 мм
T=3.16 Н∙м
Принимаем
lш= 22+12=34 (мм),
Принимаем стандартный размер lш=34мм;
Тихоходный вал.
lш= lp+b, где b – ширина шпонки,
, где
h=6 мм - высота шпонки,
b=18 мм
d=45 мм
T=886.85 Нм
Принимаем
lш= 55+18=73 (мм),
Принимаем стандартный размер lш=73мм;
Выбор муфты
Для соединения концов тихоходного и приводного вала и передачи крутящего момента следует использовать упругую компенсирующую муфту с торообразной оболочкой, которая обеспечивает строгую соосность валов и защищает механизм от перегрузок. Размеры данной муфты выбираются по стандарту, они зависят от диаметра вала и величины передаваемого крутящего момента.
Муфта состоит из одинаковых полумуфт, к которым с помощью нажимных колец и винтов притягиваются упругие элементы, выполненные в форме хомутов.
Муфта обладает большой крутильной, радиальной и угловой податливостью. Полумуфты устанавливают как на цилиндрические, так и на конические концы валов.
Смазка зубчатых зацеплений и подшипников
Смазочные материалы в машинах применяют с целью уменьшения интенсивности изнашивания, снижения сил трения, отвода от трущихся поверхностей теплоты, а также для предохранения деталей от коррозии. Снижение сил трения благодаря смазке обеспечивает повышение КПД машины, кроме того, снижаются динамические нагрузки, увеличивается плавность и точность работы машины. Глубина погружения зубчатых колес в масло должна быть не менее модуля зацепления и не более четверти делительной окружности колеса.
Список литературы
1. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин, Курсовое проектирование
М.Высшая школа, 1975.
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.
М.Высшая школа, 1985.
3. Стрелов В.И. Методические рекомендации по составлению расчетно-пояснительной записки к курсовому проекту по «Деталям машин».
КФ МГТУ им Н.Э. Баумана, 1988.
4. А.В. Буланже, Н.В. Палочкина, Л.Д. Часовников, под редакцией Д.Н.Решетова. Методические указания по расчету зубчатых передач и коробок скоростей по курсу «Детали машин». МГТУ им Н.Э. Баумана, 1980.
5. В.Н. Иванов, В.С. Баринова. Выбор и расчеты подшипников качения. Методические указания по курсовому проектированию.
МГТУ им Н.Э. Баумана, 1981.
6. Е.А. Витушкина, В.И. Стрелов. Расчет валов редукторов.
МГТУ им Н.Э. Баумана, 2005.
2. Общая характеристика аномального развития личности
3. Аморальное поведение этого народа не имело примеров в истории человечества в прошлом
4. п
5. Тема лекції- Фінансовоекономічні результати й ефективність діяльності План лекції- Суть форми
6. Жизнь и разум во Вселенной- проблема внеземных цивилизаций. Острова Вселенной- галактики.html
7. Сердечно-сосудистая система животных
8. ТЕМА ПРОФЕСІЙНОПРИКЛАДНОЇ ФІЗИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ФАХІВЦІВ МАШИНОБУДІВНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ 24
9. статья Эта статья предназначена для продвинутых игроков на низких лимитах которые подумывают о том не пер
10. Классификация это метод научного познания представляющий собой распределение большой совокупности объ
11. реферату- Міжнародний кодекс маркетингових дослідженьРозділ- Маркетинг Міжнародний кодекс маркетингових
12. История создания огнеметов- от греческого огня к «Шмелю»
13. чувственного восприятия их взаимодействующими индивидами приобретают определенную специфическую форму ха
14. Файл прикрепленный не более 5мб
15. Экономика США
16. ТЕМА ОПЛАТА ПРАЦІ ПРИ ВІДХИЛЕННІ ВІД УМОВ ВИЗНАЧЕНИХ ТАРИФАМИ Ключові терміни та поняття суміщення по
17. .Загальні відомості про лінійні електричні кола ЛЕК однофазного синусоїдного змінного струму Іф
18. На 9и этажный жилой дом Основание чертеж 1
19. Как говорится каждому своё Одной из причин недостатка веса бывает отсутствие аппетита особенно у дете.
20. Прямой доступ к памяти англ