.

Проектування деталей машин (курсова)

Язык: украинский
Формат: курсова
Тип документа: Word Doc
48 6196
Скачать документ

КУРСОВА РОБОТА

на тему:

Проектування деталей машинЗміст

1 Загальна частина

2 Розрахункова частина

2.1 Вибір електродвигуна, кінематичний і

силовий розрахунок привода

2.2 Вибір матеріалів зубчастих колес

2.3 Розрахунок зубчастих передач

2.4 Проектний розрахунок валів

2.5 Конструювання зубчастих колес

2.6 Конструктивні розміри корпусу редуктора

2.7 Ескізне компонування

2.8 Підбір підшипників і перевірка Їх за

динамічною вантажопідйомністю

2.9 Перевірка міцності шпоночних з’єднань

2.10 Уточнений розрахунок валів

2.11 Вибір посадок основних з’єднань

2.12 Вибір і розрахунок муфт

2.13 Вибір змазки

2.14 Збірка редуктора

3 Техніка безпеки та охорона навколишнього

середовища

Список використаних джерел

Додаток А. Завдання на курсовий проект

Додаток Б. Ескізне компонування

Додаток В. Ескіз вала

Додаток Г. Ескіз колеса

1 Загальна частина

Опис редуктора

Привод складається з електродвигуна, муфти, відкритої ремінної передачі,
одноступінчатого горизонтального циліндричного косозубого редуктора.

Редуктор – це механізм, який служить для зниження кутових швидкостей і
збільшення передавань обертових моментів.

Переваги косозубого редуктора:

висока міцність зубців;

плавність ходу;

безшумність роботи.

Недоліки:

– наявність осьової сили Fа, що намагається зрушити колесо вздовж осі
вала;

– складність і дорожнеча виготовлення.

1 – електродвигун;

2 – ремінна передача;

3 – редуктор;

4 – муфта.

Рисунок 1 – Кінематична схема привода

2 Розрахункова частина

2.1 Вибір електродвигуна, кінематичний і силовий розрахунок привода

Визначаємо загальний коефіцієнт корисної дії привода за формулою:

,
(1)

, [ 1 ], с. 5;

, [ 1 ], с. 5.

Визначаємо загальне передаточне число привода:

(2)

– частота обертів вихідного вала;

– частота обертів вхідного вала.

Визначаємо частоту обертів вхідного вала:

,
(3)

, тоді загальне передаточне число привода дорівнює:

.

Загальне передаточне число привода розподіляємо по елементах привода:

(4)

, [1], с.36;

, [1], с.36.

Визначаємо відхилення розрахункового передаточного числа від фактичного:

, (5)

.

Підбираємо електродвигун попередньо визначаємо потужність на вході вала:

,
(6)

– кутова швидкість

,
(7)

;

.

, і діаметром вихідного кінця d = 31 мм.

Визначаємо кутову швидкість на кожному валу привода:

,
(8)

,
(9)

,

,
(10)

.

Визначаємо частоту обертів кожного вала привода:

,
(11)

,
(12)

EMB??????????–????????†??††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††???–???
?????†??–????????†??

Визначаємо обертаючі моменти на кожному валу привода:

,
(14)

,
(15)

,

,
(16)

2.2 Вибір матеріалів зубчастих колес

Так як в завданні немає особливих вимог стосовно габаритів передачі,
вибираємо матеріали з середніми механічними характеристиками:

– для шестірні Сталь 45, термічна обробка – покращання, твердість HВ 230
;

– для колеса, Сталь 45, термічна обробка – покращання, але твердість на
30 одиниць нижче HВ 200.

Визначаємо допустиму контактну напругу:

,
(17)

– межа контактної витривалості при базовому

числі циклів;

– коефіцієнт довговічності при числі циклів напруги

більше базового, що має міцне при довготривалій

;

– коефіцієнт безпеки, [Sн] = 1,10.

Для вуглецевих сталей з твердістю поверхонь зубців менше НВ 350 і
термічною обробкою покращанням:

(18)

Для косозубих колес розрахункова допустима контактна напруга:

; (19)

для шестірні:

, (20)

;

для колеса:

, (21)

.

Тоді розрахункова допустима контактна напруга:

потрібну умову виконано.

2.3 Розрахунок зубчатої передачі

Визначаємо міжосьову відстань з умови контактної витривалості активних
поверхонь зубців:

, (22)

– коефіцієнт, враховуючий нерівномірність розподі-

, [1], с. 32;

– коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відста-

, [1], с. 36.

Визначаємо нормальний модуль зачеплення:

, (23)

.

, [1], с. 36.

Визначаємо число зубців шестірні і колеса:

,
(24)

.

, тоді:

,
(25)

.

.

Уточняємо значення кута нахилу зубців:

, (26)

.

.

Основні розміри шестерні і колеса

діаметри поділювані:

,
(27)

,

,
(28)

,

перевірка:

,
(29)

,

діаметри вершин зубців:

,
(30)

,

,
(31)

,

ширина колеса:

,
(32)

,

ширина шестерні:

,
(33)

.

Визначаємо коефіцієнт ширини шестірні по діаметру:

,
(34)

.

Окружна швидкість колес:

,
(35)

.

При такій швидкості для косозубих коліс треба прийняти 8 ступінь
точності, [1], c.32.

Розраховуємо коефіцієнт навантаження:

,
(36)

[1], c.39,

, [1], c.40.

.

Перевіряємо контактну напругу за формулою:

, (37)

.

, умови міцності виконано.

Сили, які діють в зачепленні:

окружна:

,
(38)

,

радіальна:

,
(39)

,

осьова:

,
(40)

.

Перевіряємо зубці на витривалість за напругою:

, [1], c. 44 (41)

– коефіцієнт нагрузки;

– коефіцієнт, що враховує форми зубців і залежить

від еквівалентного числа зубців.

Визначаємо коефіцієнт навантаження:

,
(42)

, [1], c. 43.

.

Визначаємо еквівалентне число зубців:

у шестерні:

,
(43)

,

у колеса:

,
(44)

.

Вираховуємо допустиму напругу при розрахунку на витривалість шестірні й
колеса:

.
(45)

:

, [1], с. 44.
(46)

для шестірні:

,

для колеса:

.

Визначаємо коефіцієнт безпеки:

(47)

[1], с. 48

.

Допустима напруга при розрахунку на витривалість шестірні й колеса:

,

.

. (48)

, [1], с.42

,

.

Подальший розрахунок ведемо для зубців шестірні, так як для неї знайдено
менше значення.

, який враховує розподіл навантаження між зубцями:

,
(49)

.

для 8 ступені точності, який враховує розподіл навантаження між
зубцями:

, (50)

, [1], c.47;

п – ступінь точності коліс, п = 8.

.

Перевіряємо міцність зубців шестірні за формулою:

.

, умови міцності виконано.

2. 4 Проектний розрахунок валів редуктора

Рисунок 2 – Ведучий вал

Визначаємо діаметр вихідного кінця вала:

,
(51)

.

.

Визначаємо діаметр ступеня вала під підшипник:

,
(52)

.

Рисунок 3 – Ведений вал

Визначаємо діаметр вихідного кінця вала:

, [1], c. 62
(53)

.

Визначаємо діаметр ступеня під підшипник:

,
(54)

.

Визначаємо діаметр вала під колесо:

,
(55)

.

Визначаємо діаметр буртика для упора колеса:

,
(56)

.

Шестірню виконуємо за одне ціле з валом, її розміри визначенні вище.

2.5 Конструювання зубчатих колес

.

Діаметр маточини:

,
(57)

.

Довжина маточини:

,
(58)

.

Товщина обода:

,
(59)

.

.

Товщина диска:

,
(60)

.

Визначаємо діаметр знаходження центрів отворів:

,
(61)

.

Визначаємо діаметр отворів:

,
(62)

.

Визначаємо відстань від торців підшипників до точки прикладання опорних
реакцій:

, (63)

,

.

2.6 Конструктивні розміри корпусу редуктора

Товщина стінок корпуса й кришки:

,
(64)

.

.

Товщина фланців поясів корпуса й кришки:

верхнього пояса корпуса і пояса кришки:

,
(65)

,

,
(66)

,

нижнього пояса корпуса:

,
(67)

.

.

Діаметр болтів:

Фундаментних:

, (68)

.

Приймаємо болти з різьбою М20;

ті, що кріплять кришку до корпуса у підшипників:

,
(69)

.

Приймаємо болти з різьбою М16;

ті, що з’єднують кришку з корпусом:

,
(70)

.

Приймаємо болти з різьбою М12.

2.7 Ескізне компонування

Спочатку вибираємо підшипники для ведучого й відомого вала.

.

.

При окружній швидкості змазування може здійснюватися масляним туманом. В
цьому випадку відступивши від лінії внутрішньої стінки корпуса
зображуємо внутрішній діаметр підшипника.

У випадку установки мазеутримуючих кілець вибираємо розмір, що дорівнює
8 мм.

Послідовно виконуємо ескізне компонування:

– спрощено викреслюємо вали редуктора;

– спрощено викреслюємо зубчасте зачеплення;

– відкреслюємо внутрішній корпус, відстань між буртиком і корпусом,
колесами і внутрішніми поверхнями корпуса приймаємо 10-15 мм;

– визначаємо відстань а від торців підшипників до точок опорних реакцій;

від точок прикладення опорних реакцій підшипників;

– визначаємо відстань від точок прикладення консольних навантажень до
найближчих опор:

, (71)

,

, (72)

;

визначаємо довжину вихідного кінця вала:

,
(73)

,

,
(74)

.

2.8 Підбір підшипників і перевірка їх за динамічною вантажопідйомністю

Визначаємо консольні навантаження

,
(75)

,

, (76)

.

Розраховуємо ведений вал.

Визначаємо реакції опор:

,
(77)

.

, (78)

,

.

, (79)

,

.

4) Перевірка:

,
(80)

,

.

Визначаємо еквівалентне навантаження:

,
(81)

,

,
(82)

EMBED Equati??†??–????????†??

Подальший розрахунок зробити на більш навантаженій опорі.

:

,
(83)

де – е = 0,18;

Н;

– статична вантажопідьоймність підшипника,

;

.

Визначаємо еквівалентне навантаження:

,

подальший розрахунок визначаємо за формулою:

, (84)

;

.

.

Потім знаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах
обертів:

,
(85)

Потім визначаємо розрахункову довговічність в годинах:

,
(86)

Розраховуємо ведучий вал.

Визначаємо реакції опор:

, (87)

,

.

EMBED
?????†??†††††††††††††††††???????????????†††††††††††††††††††††††?–???????
?†??–????????†??

3) Перевірка:

, (89)

,

.

, (90)

,

.

,
(91?–????????†??††††††††††††††††††††††††††††††?–????????†??–????????†??

6) Перевірка

, (92)

,

.

Визначаємо еквівалентне навантаження:

,
(93)

,

,
(94)

.

Подальший розрахунок робимо на більш навантаженій опорі.

:

,

де е = 0,20

Н;

– статична вантажопідйомність підшипника,

;

.

Визначаємо еквівалентне навантаження:

подальший розрахунок визначаємо за формулою:

,
(95)

.

Потім знаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах
обертів:

,

Потім визначаємо розрахункову довговічність в годинах:

,

2.9 Перевірка міцності шпоночних з`єднань

Перевіряємо шпонку під муфтою, колесом і відкритої ремінної передачі.
Шпонку вибираємо в залежності від діаметра установочного вала.

, за стандартом, враховуючи моменти Т на даному валу.

Розраховуємо шпонку за напрямом зминання. Сталь 45:

, (96)

під шківом:

,

,

,

;

під муфтою:

,

,

,

;

під колесом:

,

,

,

.

Умови міцності виконано.

2.10 Уточнений розрахунок валів

, [1], с. 166.

Згинаючий момент у січені (при х = 60):

,
(97)

.

:

, (98)

.

Амплітуда нормальних напруг згинання:

,
(99)

.

Момент протистояння крученій січеній нетто:

, (100)

.

Амплітуда та середня напруга цикла косательних напруг:

,
(101)

.

Коефіцієнт запасу міцності:

,
(102)

,
(103)

.

.

Результативний коефіцієнт запасу міцності січення:

,
(104)

.

Результативний коефіцієнт запасу:

,
(105)

.

2.11 Вибір посадок основних з‘єднань

.

2.12 Вибір і розрахунок муфт

За вихідними даними підбираємо муфту пружну втулочно пальцеву. Муфту
підбираємо за діаметрами з`єднаних валів.

.

Втулки перевіряють на зминання поверхні, які прилипають до пальців.

, (106)

;

;

;

– діаметр окружності, на якій установлені

пальці;

Т – розрахунковий момент.

Визначаємо розрахунковий момент:

,
(107)

– коефіцієнт, який враховує режим роботи,

, [1], с. 291;

.

Визначаємо діаметр окружності по який встановлені пальці:

,
(108)

.

.

.

Пальці перевіряємо на вигин:

, (109)

.

Визначаємо допустиму напругу на вигин:

,
(110)

– поточність для сталі 35.

умова міцності виконана.

2.13 Вибір змазки

, [1], с. 253. Змазування проводимо масляним туманом.

Визначаємо об`єм масляної ванни:

, (111)

.

.

Визначаємо допустимі рівні занурення зубчатих коліс:

,
(112)

.

Підшипники змазуємо пластичним мастильним матеріалом, закладаючи його в
підшипникові камери при монтажу. Вибираємо солідол марки УС-2, [1], с.
203.

2.14 Збірка редуктора

Перед збиранням внутрішню порожнечу корпуса редуктора старанно очищають
і покривають маслостійкою фарбою.

Збирання проводять відповідно до креслень збирання редуктора, починаючи
з вузлів валів:

– на ведучий вал насаджують мазеутримуючі кільця і шарикопідшипники,
попередньо нагріти в маслі до 80 0 – 100 0 С;

– у відомий вал закладають шпонку 18х11х70 і напресовують зубчате колесо
до упора в бурти вала;

– потім надівають розпірну втулку, мазеутримуючі кільця і установлюють
шарикопідшипники, попередньо нагріті в маслі.

Зібрані вали укладають в основу корпуса редуктора і надівають кришку
корпуса, попередньо покриваючи поверхню стінку кришки і корпусу
спиртовим лаком.

Для центрівки установлюють кришку на корпус за допомогою двох конічних
штифтів, затягають болти, якими кріпиться кришка до корпусу.

Після цього на відомий вал надівають розпірне кільце, в підшипникові
камери закладають пластичне мастило, ставлять кришку підшипників з
комплектом металевих прокладок для регулювання.

Перед постановкою наскрізних кришок в проточки закладають повстяні
ущільнення, просяклі гарячим маслом. Перевіряють прокручуванням валів
відсутність заклинювання підшипників (вали повинні прокручуватися від
руки) і закріплюють кришки гвинтами.

Далі на кінець відомого вала в шпоночну канавку закладають шпонку,
уставляють зірочку і закріплюють її торцевим закріпленням: гвинт
торцевого закріплення стопорять спеціальною планкою.

Потім укручують пробку масло спускного отвору з прокладкою і жезловий
масло покажчик.

Заливають в корпус масло і закривають оглядовий отвір кришкою з
прокладкою з технічного картону; закріпляють кришку болтами.

Зібраний редуктор обкочують і піддають випробуванню на стенді за
програмою, установленою технічними умовами.

3 Техніка безпеки і охорона оточуючого середовища

Редуктор повинен надійно закріплятися на фундаменті, небезпеку
становлять частини якого-небудь обладнання, що обертаються (передачі,
вали). Відкриті елементи привода повинне відгороджуватися, огородження
повинне бути довговічним, міцним і стійким, зберігаючи механізм від
різноманітних пошкоджень.

Корозійно і вогнестійким, не утруднювати робочі операції, огородження не
повинно мати ріжучих кришок.

Відпрацьовані масла з розчину не повинні зливатися в землю, а в
спеціальні резервуари для масла.

Список використаних джерел

1. С. А. Чернавський, А. Б. Боков, Курсове проектування деталей машин,
М.,”Машинобудування”, 1988, с.415

2. У. І. Мархель, Деталі машин, М.,”Машинобудування”, 1980, с.450

3. А. Ю. Шейнбліт, Курсове проектування деталей машин, М.,”Вища школа”,
1991, с.432

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020