|
Реферат: Сборка червячного редуктора (Технология)
Курсовой проект
на тему
«Сборка червячного редуктора»
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка к курсовому проекту: 49 с., 5 рис., 2 табл., 3
источника.
Объектом данной работы является червячный редуктор общего назначения.
Цель работы — расчет и проектирование редуктора со следующими
параметрами: передаваемая мощность — 4.2 кВт, частота вращения выходного
вала — 45 об/мин.
Разработка редуктора выполнялась на основе теории зубчатых передач.
При расчете отдельных элементов устройства использованы теории прочности
(проектирование валов, расчет шпонок) и надежности (выбор подшипников).
В результате работы спроектирован редуктор, обеспечивающий заданные
параметры и разработан его общий вид. Объем проведенных расчетов и
конструкторских проработок позволяет перейти к разработке комплекта
технической документации на одноступенчатый червячный редуктор общего
назначения.
РЕДУКТОР, СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ, ВАЛ, ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ, РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА,
ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА, ЧЕРВЯЧНОЕ КОЛЕСО, ЭПЮРА
ЗАДАНИЕ
для курсового проекта по предмету Теоретическая механика раздел «Детали
машин»
учащемуся специальности 5.090242курса 2 группы МО-00-1д тов. Сивер
Донецкого электрометаллургического техникума.
Тема задания: рассчитать червячный редуктор общего назначения.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Мощность на выходном валу редуктора, pвых = 4,2 КВт.
Частота вращения ведомого вала, nвых = 45 об/мин.
Режим нагрузки — постоянный.
Редуктор предназначен для длительной эксплуатации и мелкосерийного
производства.
Курсовой проект на указанную тему выполняется учащимся техникума в
следующем объеме:
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1. Общая часть
Введение
2. Расчетная часть
2.1. Кинематический расчет и выбор электродвигателя.
2.2. Расчет клиноременной передачи.
2.3. Расчет зубчатой передачи редуктора.
2.4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников.
2.5. Конструктивные размеры шестерни и колеса.
2.6. Конструктивные размеры корпуса редуктора.
2.7. Первый этап эскизной компоновки редуктора.
2.8. Проверка долговечности подшипников.
2.9. Второй этап эскизной компоновки редуктора.
2.10. Выбор посадок основных деталей редуктора.
2.11. Тепловой расчет редуктора.
2.12. Проверка прочности шпоночных соединений.
2.13. Уточненный расчет валов.
2.14. Выбор сорта масла.
2.15. Сборка редуктора.
3. Графическая часть
Лист 1. Сборочный чертеж
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Чернавский С.А., Боков К.Н. Курсовое проектирование деталей машин.— М.:
1987.
2. Дунаев П.Ф.. Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование.— М.:
1990.
3. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин.— М.: 1984.
4. Чернилевский Д.В. Детали машин и механизмов. Курсовое проектирование.—
К.: 1987.
КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК
выполнения курсового проекта
|№ |Содержание работ |Примерн|Месяц и дни выполнения |
|п | |ый | |
|/ | |объем | |
|п | |работ, | |
| | |% | |
|1 |1435 |151,2 |36,34 |
|2 |722,5 |75,62 |69,79 |
|3 |45,0 |4,9 |897 |
[pic]
Кинем. схема
2.2. Расчёт шинорем. передачи
Исходные данные для расчёта:
- передаваемая мощность — 5,5 кВт;
- частота вращения ведущего шкива — 1445 об/мин;
- передаточное число ирем = 2.
По номогра мме рисунок 5.2 ( ) в зависимости от частоты вращения n1 =
1445 об/мин и перед. мощности Рэл.дв. = 5,5 кВт принимаем сечение клинового
ремня А.
Вращающий момент:
Ттр = Рэл.тр. / ?1
?1 = ?n / 30 = 3,14 * 1445 / 30 = 151,2с – 1
Ттp = 5,5 * 103 / 151,2 = 36376 Н мм
Диаметр меньшего шкива
d1 = (3...4) 3?Tтр
d1 = (3...4) 3?36376 = 99,4...132,5
Согласно таб. 5.4 min (( шкива 90 мм.
Принимаем d = 100 мм.
Диаметр большого шкива
d2 = upeм * d1 * (l – ?)
где ? = 0,015 — скольжение ремня
и = 2 — перед. число рем. перед.
d2 = 2 * 100(1 – 0,015) = 197
Принимаем d2 = 200 мм
Уточняем перед. число d2 / d1(1 – ?) = 200 / 100(1 – 0,015) = 2,03.
Окончательно принимаем диам. шкивов:
d1 = 100 мм; d2 = 200 мм.
Межосевое расстояние следует принять в интервале:
amin = 0,55 (d1 + d2) + Tо
аmax = d1 + d2
где То — высота сечения ремня
аmin = 0,55(100 + 200) + 8 = 173
аmax = 100 + 200 = 300 мм
Предварительно принимаем арем = 240 мм.
Расчетная длина ремня определяется по формуле:
Lp = 2apeм + 0,5?(d1 + d2) + (d2 – d1)2 / 4 * арем
Lp = 2 * 240 + 0,5 * 3,14(100 + 200) + (200 – 100)2 / 4 * 240 = 961,7 мм
Ближайшее стан. значение длины ремня по ГОСТ 12841-80 L = 1000 мм.
Условное обозначение ремня сечения А с расчетной длиной L = 1000 мм с
хордной тканью в тянущем слое.
Ремень А — 1000Т ГОСТ 12841-80.
Уточненное значение межосевого расстояния aрем с учетом стандарт,
длины ремня L считаем по формуле:
арем = 0,25[(L – ?) + ?(L – ?)2 – 2y
где ? = 0,5?(d2 – d1) = 0,5 * 3,14(200 – 100) = 157,1
y = (d1 + d2)2 = (100 + 200)2 = 90000 мм2
арем = 0,25[(1000 – 157,1) + ?(1000 – 157,1)2 – 2 * 90000 = 392,8 мм
Принимаем арем = 392 мм.
При монтаже передачи необх. обеспечить возможность уменьшения
межосевого расст. на 0,01L = 0,01 * 1000 = 10 мм для обеспечения надевания
ремней на шкивы и возможность увеличения его на 0,025L = 0,025 * 1000 = 25
мм для натяжения ремней.
Угол обхвата меньшего шкива опред. по формуле
L = 180° – 57° ((d2 – d1) / aрем)) = 180 – 57((200 – 100) / 392) = 165° 30'
Коэф. режима работы, учитыв. условия эксплуатации Ср = 1,0.
Коэф. учит, влияние длины ремня с1 = 0,98.
Коэф. учит. Влияние угла обхвата с1 = 0,98.
Скорость ремня:
v = (?d1n1) / (60 * 103) = (3,14 * 100 * 1445) / (60 * 103) = 7,57 м/с
Ро — мощность передав. одним ремнем 1,6 кВт
коэф. числа ремня в передаче сz = 0,9
Число ремней:
z = (55 * 1) / (1,6 * 0,98 * 0,9 * 0,98) = 3,71
Принял z = 4
Определяем силу предвар. натяж. Fo, и одного клинового ремн:
Fo = 850 * Pном * C1 / z * V * Cx * СР = (850 * 5,5 * 0,98) / (4 * 7,57 *
0,98 * 1) = 154,5 Н
Давление на вал определяется по формуле:
Fa = 2Fo * zsina / 2 = 2 * 154,5 * 4sin165,5 / 2 = 1226 Н
Ширина шкивов Вш = (Я – 1)у + 2а = (4 – 1)15 + 2 * 10 = 65 мм.
2.3. Расчёт зубчатой передачи редуктора
Число витков червяка z1 принимаем в зависимости от передаточного
числа.
При и = 15...30 число витков червяка z1 = 2.
Число зубьев червячного колеса:
z2 = z1 * и = 16 * 2 = 32
Выбираем материал червяка и червячного колеса.
Для червяка Сталь 45 с закалкой до твёрдости 45HRC с последующим
шлифованием.
Т. к. материал колеса связан со скоростью скольжения, определяем
предварительно ожидаемую скорость скольжения:
Vs = 4,3 * ?и?T2 / 10
Т2 = Р / ?2 = 4,2 * 103 / 4,7 = 897 Нм
Вращающий момент на колесе:
?2 = ?1 / и2 * ипep = 151,2 / 2 * 16 = 4,7с-1
Vs = 4,3 * 4,7 * 16 3?1019,10 4 / 10 * = 3,39м/с
При скорости Vs = 2...5м/с применяют безоловянные бронзы и латуни
Принимаем БрАЖ9 – 4, отливка в землю ?в = 400 МПа, ?Т = 200МПа.
Для червяка допускаемое напряжение [?]н = [?]н° – 25Vs
где [?]н° — 300 МПа при твердости > 45 HRC
[?]н = 300 – 25 * 3,39 = 215,25 МПа
Допускаемое напряжение изгиба
[?]f = KFL[?]F°
где KFL = 102 / N — коэффициент долговечности
N — общее число циклов перемены напряжений
N = 573?2Ln;
Т. к. общее время работы передачи неизвестно, то принимаем N = 25 *
107
KFL = 9?l06 / 25 * 107 = 0,54
[?]F° = 0,25 * ? + 0,08 ?u;
[?]F° = 0,25 * 200 + 0,08 * 400 = 82МПа
[?]F° = 0,54 * 82 = 44,28 МПа
Межосевое расстояние передачи:
aw > 61 3?Т2 * 103 / [?]Н2 > 61 3?897 * 103 / 215,252 = 166,3 мм.
Полученное межосевое расстояние округляем в большую сторону до целого
числа аw = 180 мм
Предварительно определяем модуль зацепления:
m = (l,5...1,7)aw / z2 = (l,5...1,7)180 / 32 = 8,4...9,56 мм
Значение модуля округляем в большую сторону до стандартного ряда т =
10
Из условия жёсткости определяем коэф. диаметра червяка
q = (0,212...0,25) * z2 = (0,212...0,25) * 32 = 6,78...8
Полученное значение округляем до стандартного q = 10
Определяем коэффициент смещения инструмента х:
X = (aw / M) – 0,5(q + z2)
Х = 180 / 10 – 0,5 (10 + 32) = -3
По условию неподрезания и незаострённости зубьев -1 ? Х ? +1
Если это условие не выполняется, то следует варьировать значениями q,
z2 или aw.
Примем q = 8; z2 = 32; aw = 200.
Х = 200 / 10 – 0,5(8 + 32) = 0
Условие выполняется.
Определяем фактическое значение межосевого расстояния:
aw = 0,5m(q + z2) = 0,5 * 10(8 + 32) = 200 мм
Определяем основные геометрические параметры передачи:
Основные размеры червяка
делительный диаметр d1 = qm = 8 * 10 = 80 мм
начальный диаметр dw1 = m(q + 2x) = 10(8 + 2 * 0) = 80 мм
Диаметр вершин витков da1 = d1 + 2Т = 80 + 2 * 10 = 100 мм
Диаметр впадин витков df1 = d1 – 2,4m = 80 – 2,4 * 10 = 56 мм
Делительный угол подъема линии витков y = arctg(z1 / q) = arctg2 / 10 =
11,3099°
Длина нарезной части червяка
в1 = (10 + 5,5 / х / + z1)m + c1
где х – коэф. смещения при х ? 0 с = 0
в1 = (10 + 2)10 = 120 мм
Основные размеры венца червячного колеса
делительный диаметр d2 = dw2 = mz2 = 10 * 32 = 320 мм
диаметр впадин зубьев df2 = d2 – 2m(1,2 – х) = 320 – 2 * 10(1,2 – 0) = 296
мм
наибольший диаметр колеса
dam2 | |
