Реферат Курсовой проект содержит 44 стр., 6 рис., 7 табл., 1 при

Реферат

Курсовой проект содержит 44 стр., 6 рис., 7 табл., 1 приложение, 7 источников.

Объект – привод ленточного транспортера с тихоходным редуктором.

Цель – спроектировать привод ленточного транспортера с тихоходным редуктором. Развить ощущения пропорции и получить конструкторские навыки, и опыт в решении комплексных инженерных заданий. Изучить влияния технологии изготовления деталей на их конструкцию и метод расчета, а также ознакомиться с методикой использования технической литературы.

В работе приведены прочностные расчеты зубчатой передачи, валов, шпонок. Рассчитана долговечность подшипников и конструкторские элементы корпуса редуктора. Приведен кинематический расчет привода. Подобран материал шестерни, колеса и валов, а также подобран материал смазки приводных устройств.

ПРИВОД, ТРАНСПОРТЕР, КОЛЕСО, ШЕСТЕРНЯ, ВАЛ, ПОДШИПНИК, СМАЗКА, ШПОНКА, КОРПУС, МУФТА, УПЛОТНИТЕЛЬ, МОДУЛЬ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ.

Содержание

TOC \o «1-3» \h \z \t «без номера;1» HYPERLINK \l «_Toc152004231» Введение PAGEREF _Toc152004231 \h 6

HYPERLINK \l «_Toc152004232» 1 Проектный расчет прямозубой зубчатой передачи PAGEREF _Toc152004232 \h 8

HYPERLINK \l «_Toc152004233» 1.1 Определение геометрических параметров зубчатой передачи PAGEREF _Toc152004233 \h 8

HYPERLINK \l «_Toc152004234» 1.2 Выбор материала шестерни по заданному материалу колеса и определение допустимых напряжений PAGEREF _Toc152004234 \h 10

HYPERLINK \l «_Toc152004235» 1.3 Определение расчетного крутящего момента, который может передавать редуктор PAGEREF _Toc152004235 \h 12

HYPERLINK \l «_Toc152004236» 2 Кинематический расчет привода PAGEREF _Toc152004236 \h 14

HYPERLINK \l «_Toc152004237» 2.1 Определение скорости вращения выходного вала PAGEREF _Toc152004237 \h 14

HYPERLINK \l «_Toc152004238» 2.2 Расчет мощности выходного вала и определение общего КПД PAGEREF _Toc152004238 \h 14

HYPERLINK \l «_Toc152004239» 2.3 Выбор типоразмера двигателя из таблиц PAGEREF _Toc152004239 \h 15

HYPERLINK \l «_Toc152004240» 2.4 Уточнение параметров кинематической схемы привода. Расчет частоты вращения и угловой скорости валов, вращающих моментов и мощности на валах привода PAGEREF _Toc152004240 \h 16

HYPERLINK \l «_Toc152004241» 3 Расчет окружной скорости в зацеплении зубьев шестерни и колеса. Определение степени точности передачи PAGEREF _Toc152004241 \h 18

HYPERLINK \l «_Toc152004242» 4 Первый этап компоновки редуктора PAGEREF _Toc152004242 \h 19

HYPERLINK \l «_Toc152004243» 4.1 Проектный расчет валов редуктора PAGEREF _Toc152004243 \h 19

HYPERLINK \l «_Toc152004244» 4.2 Подбор шпонок PAGEREF _Toc152004244 \h 20

HYPERLINK \l «_Toc152004245» 4.3 Подбор подшипников PAGEREF _Toc152004245 \h 20

HYPERLINK \l «_Toc152004246» 4.4 Подбор уплотнителей PAGEREF _Toc152004246 \h 21

HYPERLINK \l «_Toc152004247» 4.5 Расчет конструктивных элементов шестерни и колеса PAGEREF _Toc152004247 \h 22

HYPERLINK \l «_Toc152004248» 5 Выполнение компоновочного эскиза редуктора PAGEREF _Toc152004248 \h 25

HYPERLINK \l «_Toc152004249» 6 Проверочный расчет зубчатой передачи PAGEREF _Toc152004249 \h 27

HYPERLINK \l «_Toc152004250» 6.1 Расчет на прочность по контактным напряжениям PAGEREF _Toc152004250 \h 27

HYPERLINK \l «_Toc152004251» 6.2 Расчет на выносливость по напряжениям изгиба PAGEREF _Toc152004251 \h 28

HYPERLINK \l «_Toc152004252» 7 Проверочный расчет вала на выносливость PAGEREF _Toc152004252 \h 29

HYPERLINK \l «_Toc152004253» 8 Расчет долговечности подшипников PAGEREF _Toc152004253 \h 34

HYPERLINK \l «_Toc152004254» 9 Расчет прочности шпоночных соединений PAGEREF _Toc152004254 \h 35

HYPERLINK \l «_Toc152004255» 10 Расчет конструкторских элементов корпуса редуктора PAGEREF _Toc152004255 \h 36

HYPERLINK \l «_Toc152004256» 11 Выбор смазочных материалов и устройств PAGEREF _Toc152004256 \h 37

HYPERLINK \l «_Toc152004257» 12 Выбор и расчет муфт PAGEREF _Toc152004257 \h 38

HYPERLINK \l «_Toc152004258» 13 Разработка комплекса по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды PAGEREF _Toc152004258 \h 39

HYPERLINK \l «_Toc152004259» Список использованной литературы PAGEREF _Toc152004259 \h 40

HYPERLINK \l «_Toc152004260» Приложение 1 PAGEREF _Toc152004260 \h 41

Введение

При создании приводов различных механизмов в условиях современной промышленности часто возникает необходимость изменения скорости вращения элементов трансмиссионных узлов и передаваемых ими крутящих моментов. Для этих целей служат специальные устройства – редукторы, вариаторы, мультипликаторы и т.д.

Основная функция редукторов – увеличение крутящего момента на выходном валу по сравнению с крутящим моментом на входном валу, и в то же время – уменьшение частоты вращения выходного вала по сравнению с входным.

Рассмотрим устройство и принцип работы одноступенчатого цилиндрического редуктора, являющегося объектом настоящего курсового проектирования.

Крутящий момент с вала электродвигателя через шпонку 1 передается на быстроходный вал, вращающийся в подшипниках 13. С быстроходного вала через шпонку 4 момент передается на шестерню 5, а с нее – на колесо 9. Далее через шпонку 7 крутящий момент передается на тихоходный вал 11, вращающийся в подшипниках 13, а с него через шпонку 12 – на остальные трансмиссионные части привода. Фактически передаточное число редуктора равно отношению чисел зубьев колеса и шестерни. Для защиты от загрязнения подшипников, а так же для фиксации подшипников в корпусе редуктора, подшипниковые гнезда закрыты глухими (6, 8) и проходными (3) закладными крышками. Для исключения возможности утечки подшипниковой смазки через отверстие проходной крышки установлены манжеты из масло стойкой резины 10. Все элементы конструкции заключены в корпус, выполняющий как несущую, так и защитную функции.

Корпус редуктора состоит из двух частей – верхней (крышки редуктора), и нижней (масляной ванны).

Обе эти части стянуты болтами 16 и 17. Для взаимной фиксации крышки и масляной ванный, во время сборки, во фланец последней запрессованы штифты 22. Для контроля уровня масла в ванне во время работы редуктора установлен жезловой масло указатель 15, а для слива отработанного масла в нижней части масляной ванны предусмотрено сливное отверстие, закрытое пробкой 14.

Рисунок 1.1 – Одноступенчатый цилиндрический редуктор вид сверху

Рисунок 1.2 – Одноступенчатый цилиндрический редуктор (вид спереди)

Проверочный расчет вала на выносливость

Расчет выполняем для ведущего вала, поскольку у него отсутствует радиальная нагрузка от дополнительной передачи.

Вычерчиваем схему нагружения вала (рис. 7.1) и определяем силы, действующие в зацеплении.

Окружная

EMBED Equation.3 Н

Радиальная

EMBED Equation.3 Н

Неуравновешенная составляющая силы передаваемой муфтой определяется по зависимости [1], с.303

EMBED Equation.3 Н

Расстояние между опорами ( EMBED Equation.3 154мм) и до муфты от левого подшипника (f=80) определяем по чертежу.

Определяем реакции опор вала.

В вертикальной плоскости:

EMBED Equation.3

откуда

EMBED Equation.3 Н

EMBED Equation.3

откуда

EMBED Equation.3 Н

Проверка: EMBED Equation.3

В горизонтальной плоскости:

EMBED Equation.3

откуда

EMBED Equation.3 Н

О

Вертикальная плоскость

Эпюры изгибающих моментов

Горизонтальная плоскость

Эпюра крутящего момента

Рисунок 7.1 – Схема нагружения ведущего вала цилиндрического прямозубого редуктора

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 Н

Проверка: EMBED Equation.3

Определяем изгибающий и крутящий моменты для построения эпюр:

В вертикальной плоскости:

EMBED Equation.3 Н мм;

В горизонтальной плоскости:

EMBED Equation.3 Н мм;

EMBED Equation.3 Н мм;

EMBED Equation.3 Н мм.

Тогда суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях (наиболее нагруженные сечения) составят:

Сечение С-С

EMBED Equation.3 Н мм;

Сечение А-А

EMBED Equation.3 Н мм

Материал вала сталь 45, термическая обработка – нормализация. По табл.3.3 при диаметре заготовки до 100мм (в нашем случае EMBED Equation.3 мм) EMBED Equation.3 Мпа.

Тогда предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений [1], с.296:

EMBED Equation.3 Мпа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 Мпа.

Сечение С-С. Это сечение при передаче вращающего момента рассчитываем на прочность. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Нормальные напряжения в сечении для симметричного цикла [1], с.295:

EMBED Equation.3 (7.1)

где М – суммарный изгибающий момент, Н мм

W – момент сопротивления при изгибе, мм3

EMBED Equation.3

где EMBED Equation.3 — ширина шпоночной канавки ( EMBED Equation.3 мм);

EMBED Equation.3 — глубина канавки ( EMBED Equation.3 =5,5мм, [1], с.58)

EMBED Equation.3 мм3

EMBED Equation.3 МПа

Касательные напряжения для отнулевого цикла [1], с.295:

EMBED Equation.3 ,

T – вращающий момент на валу Н мм;

EMBED Equation.3 – момент сопротивления при кручении.

EMBED Equation.3 мм3

EMBED Equation.3 МПа

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для сечения С-С для стали 45 с EMBED Equation.3 МПа выбираем по табл.14.2 [1], с.299: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 . Масштабные факторы при EMBED Equation.3 мм по табл. 14.3 [1], с.300: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 . Для среднеуглеродистых сталей 14.4 [1], с.300: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 .

Тогда коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям [1], с.294:

EMBED Equation.3

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям [1], с.295:

EMBED Equation.3

Общий коэффициент запаса прочности:

EMBED Equation.3 , (7.2)

где EMBED Equation.3 — требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности и жесткости валов [1], с.294.

EMBED Equation.3

Прочность обеспечена.

Сечение А-А. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для сечения А-А для стали 45 с EMBED Equation.3 МПа выбираем по табл.14.2 [1], с.299: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 . Масштабные факторы при EMBED Equation.3 мм по табл. 14.3 [1], с.300: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 . Для среднеуглеродистых сталей 14.4 [1], с.300: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 .

EMBED Equation.3 мм3; EMBED Equation.3 мм3;

EMBED Equation.3 Мпа; EMBED Equation.3 Мпа.

Тогда

EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3

Общий запас прочности составляет:

EMBED Equation.3

Прочность и жесткость обеспечена.

Выбор смазочных материалов и устройств

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм.

Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25л масла на 1кВт передаваемой мощности: EMBED Equation.3 л

По табл.10.8 [3], с.253 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях EMBED Equation.3 МПа и скорости EMBED Equation.3 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна EMBED Equation.3 м2/с.

По табл.10.10 принимаем масло индустриальное И-40А (по ГОСТ 20799-75).

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом, закладываемым в подшипниковые камеры при монтаже, сорт мази выбираем по табл.9,14 [3], с.203 – солидол марки УС-2.

Для осмотра зацепления и заливки масла служит окно в верхней части корпуса редуктора. Окно закрыто крышкой. Маслоспускное отверстие закрывают пробкой и уплотняют прокладкой из маслостойкой резины.

Уровень масла проверяется жезловым маслоуказателем.

Разработка комплекса по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды

Привод располагается в помещении, которое характеризуется наличием железобетонного пола и возможностью прикосновения человека к металлоконструкциям, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическому корпусу редуктора с другой.

Для обеспечения электробезопасности в цехе введен следующий комплекс мероприятий:

-применение заземление – намеренное соединение с землей или ее эквивалентом нетокопроводящих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением;

-правильный выбор электрооборудования и способов его монтажа с учетом пожароопасности окружающей среды;

-предупреждение перегрева подшипников, трущихся деталей и механизмов путем своевременного и качественного смазывания;

-запрещается работать на неисправном оборудовании;

-вращающиеся части, движущихся механизмов и узлов должны иметь надежное ограждение в виде прочных глухих кожухов и надежное крепление к раме машины;

-перед работой необходимо убедится в отсутствии внутри редуктора посторонних частей, наличии смазочного материала в подшипниковых узлах и редукторе.

Особое внимание уделяют звукоизоляции привода – допустимый уровень шума составляет 92дБ на уровне головы. Вентиляция должна надежно отсасывать выхлопные газы и обеспечивать необходимое поступление свежего воздуха. В помещении, в котором установлен привод необходимо освещение не менее 150лк. Пол должен быть твердым, выложенный метлахской плиткой.

Список использованной литературы

1. А.В. Кузьмин и др. Расчеты деталей машин. Справочное пособие. – Минск: Высшая школа. 1986 — 400с.

2. Расчеты деталей машин: Справ. пособие/А.В. Кузьмин, И.М. Чернин, Б.С. Козинцев. – 3-е изд., пере раб. и доп. – Мн.:Вышэйшая школа., 1986. – 400с.

3. Атлас конструкций редукторов. П.И. Цехнович, И.П. Петриченко. – Киев: Вища школа. 1990 – 151с.

4. М.Н. Иванов и др. Детали машин. – М.: Высшая школа. 1976 – 547с.

5. И.И. Устюгов. Детали машин. Учеб. пособие для учащихся заочных техникумов. М.: Высшая школа. 1973 – 472с.

6. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. Высшая школа. 1990 – 399 с.

7. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие /С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 2-е изд., пере раб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 416с.

PAGE

PAGE 5

S

A

C

B

T1

T1

RAX

RAY

RBX

RBY

Fr21

Ft21

RAY

RBY

S

RAX

Fr21

Ft21

RBX

Т1=196900 Н мм

Мс= EMBED Equation.3 Н мм

МА= EMBED Equation.3 Н мм

Мс= EMBED Equation.3 Н мм

5

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

41

Листов

Лит.

Утверд.

Н. Контр.

Реценз.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст