Реферати українською » Промышленность, производство » Розробка циліндричного редуктора для приводу станції


Реферат Розробка циліндричного редуктора для приводу станції

>РЕФЕРАТ

>Редуктори мають найбільшого поширення завдяки їхнім довговічності, відносної простоті, високому ККД, великому діапазону швидкостей. У цьому проекті розроблений циліндричний редуктор для приводу станції. У курсовому проекті зроблений кінематичний і емпіричний розрахунок приводу станції, обраний електричний двигун для приводу редуктора.Произведен розрахунок параметрів і навантажень ланцюгової і циліндричною передач, обрано муфта. Вибрано матеріал виготовлення вузлів та правових механізмів вищевказаних передач.

>Произведен розрахунок вхідного, проміжного і вихідного валів, обраний матеріал виготовлення і типи підшипників. Виконано розрахунокшпоночних сполук. Був зроблений вибір мастила коліс і підшипників.


>СОДЕРЖАНИЕ

ЗАПРОВАДЖЕННЯ

1Кинематика і енергетика приводний станції

2 Розрахунок ланцюгової передачі

3 Розрахунок циліндричних передач

3.1 Розрахуноктихоходной щаблі

3.2 Розрахунок швидкохідної щаблі

4 Розрахунок валів редуктора і вибір підшипників

4.1 Розрахунок вхідного валу

4.2 Розрахунок проміжного валу

4.3 Розрахунок вихідного валу

4.4 Вибір підшипників

5 Розрахунокшпонок

6 Підбір муфти

7 Визначення розмірів корпусних деталей, кожухів і рами

8 Вибір системи мастила, мастильних матеріалів і ущільнень

9 Опис складання основних вузлів приводу

Література


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

Проектування будь-якиймашини—сложная конструкторська завдання, яке то, можливо знайдено лише з досягненням необхідного технічного рівня, а й надання конструкції певних властивостей, характеризуючих можливість зниження витрат матеріалів, енергії і праці в розробку й виготовлення, помешкання і технічне обслуговування.

Завдання конструктора у тому, що керуючись міркуваннями технічної доцільності проектованої машини, вміти використовувати інженерні методи розрахунку, дозволяють забезпечити досягнення поставленого завдання при раціональне використання ресурсів, виділених їхньому створення і застосування.

>Курсовой проект завершуєобщетехнический цикл інженерної підготовки фахівця. Він є важливим самостійної роботою студента, що охоплює питання розрахунку деталей машин за критеріями працездатності, раціональному виборі матеріалів контактуючих пар і системи мастила з метою забезпечення якомога більшої ККД базується на знанні низки предметів : механіки, теорії механізмів і машин, опору матеріалів, взаємозамінності і стандартизації, основ конструювання машин, технологічних процесів машинобудівного виробництва та ін.

За виконання курсового проекту студент послідовно проходить від раціонального виборукинематической схеми механізму через багатоваріантність рішення до втілення механічного приводу в графічному матеріалі, у своїй знайомлячись із існуючими конструкціями, прилучаючись до інженерному творчості осмислює взаємозв'язок окремих деталей у механізмі та його функціональне призначення.

>Курсовой проект основам конструювання машин – це технічний документ, що зрасчетно-пояснительной записки і графічного матеріалу, які з необхідної повнотою наведено, відповідно до завданням проектування, розрахунки, схеми і креслення.


1КИНЕМАТИКА І ЕНЕРГЕТИКАПРИВОДНОЙСТАНЦИИ

Визначаємопотребную потужність двигуна і діапазон частоти його обертання:


>Pе= Рт/із>общ

із>общ= із>цил із>цил ізм ізц=>0,99х0,97х0,97х0,92=0,86

>Pе=6.8/0,86=7.93 кВт

U>общ>min/>max=(14,8…75)

Загальне передатне число приводу

>Uобщ.=Uцил.*Uцил*Uцеп.=3.55*3.15*1.7=19.01

Приймаємо електродвигун серіїМ160S6У3

>Nе=970мин-1,dе=42 мм

Приймаємо Uред>8, тоді

>Uобщ.=Nе/Nт=970/50=19,4

Uт=2,8

Uб=3,55

Частоти обертання на валах:

>N1=Nе =>970мин-1

>N2=N1 / Uб=273,2 хв-1

>N3=N2/ Uт=98 хв-1

N>t=49 хв-1

Потужності на валах:

>P1=>Pт/>зцеп=7,39 кВт

>P2=P1/ізціп із>цил =7,62 кВт

>P3=>P2/ізціп із>цил із>цил =7,62 кВт

Р>ел=P3/ ізціп із>цил із>цил із>муф =8,01кВт


2 РОЗРАХУНОКЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧІ

 

[>Pц]=29МПа; n1=98 хв-1

Визначаємо коефіцієнт експлуатації передачі

Kе=Kрр K>рег K0 Kз=>1,2х1.25х1х1,5=2.25

>Назначаем числа зубів зірочок

>z1=>29-2u=29-2x2,18=25

>z2=>z1>u=25x2 =50

Визначаємо крок ланцюзі з умови зносостійкості шарнірів ідопускаемой частоти обертання зірочки, варіюючи числом рядів ланцюгаm

>15x103/n1>=>P>t>=>69,4(P1Kе/>z1>mn1[>Pц])1/3

>153>=P>t>=42.7

Приймаємо крок ланцюга рівним 44.45 мм.

ЛанцюгПР-44.45-17240 ;Bц=25.4 мм,dn=12.7 мм,d>p=25.4 мм, руйнує навантаження так17240Н, маса 1 кг ланцюга 7.5 кг

>Межосевое відстань:

>a=(30-50)P>t=44.45*35=1555.75 мм

Кількість ланок ланцюга:

Zц=>2a/P>t+(>z1+>z2)/>2+(((z1+>z2)/>2п)))2/>a)P>t=112

>Делительние діаметри зірочок:

>d1=>P>t/>sin(р/z1)=>31,75/sin(р/25)=354 мм

>d2=>P>t/>sin(р/z2)=>31,75/sin(р/55)=708 мм

>Наружние діаметри зірочок:

>d>a1=>P>t(>0,7+ctg(р/z1)->0,31d>p/>P>t)=383 мм

>d>a2=>P>t(>0,7+ctg(р/z2)->0,31d>p/>P>t)=737 мм

Виконуємо перевірочні розрахунки ланцюга на зносостійкість по питомій тиску в шарнірахPц і довговічність за кількістю ударів в секунду uі

>Pц=>P1 Kе>x6x104/z1P>t n1 Bц 28.39МПа<[Pц]29МПа

Uі=>4z1n1/>60zц=1.46 з-1<[ Uі]=13.05

Визначаємо навантаження на вал в ланцюгової передачі:

Fц=[P1>x6x104+(>1..6)x9,8xaxql>x10-3]=4186 H

 


3 РОЗРАХУНОКЦИЛИНДРИЧЕСКИХПЕРЕДАЧ

KУH=0,5; KУF=0,3

>Твердость колеса приймаємо рівноїНВ=250, шестерніНВ=300.Материал—сталь 45,термообработка—улучшение.

Для колеса:

K>уH=2; K>уF=0,9;

N>Hlim=>30HB2,4=>1,7x107

N>Flim=4x106

Для шестерні:

KуH=1,2; KуF=1,15;

N>Hlim=>30HB2,4=>0,224x108

N>Flim=4x106

3.1 Розрахуноктихоходной щаблі

Розрахунок що допускаються напруг:

600 [у] H1= KуHHB1(N>Hlim/(60N1Lh KУH))1/6= 483,3МПа 780

576 [у] H2= KуHHB2(N>Hlim/(60N2Lh KУH))1/6= 535,2Мпа 780

[у] H1=600МПа

[у] H2=576МПа

[у] H=588Мпа

300 [у] F1= KуFHB1(N>Flim/(60N1Lh KУF))1/6= 194МПа 520

228 [у] F2= KуFHB2(N>Flim/(60N1Lh KУF))1/6= 234МПа 432

[у] F1=194МПа

[у] F 2=234МПа

>ba=>2,5/(u+1)=0,16

З низки стандартних значень приймаємош>ba=0,4.

Розраховуємомежосевое відстань передачі, що задовольнить контактної витривалості не більше варіації коефіцієнта ширини:

aw=(>u+1)cos2(>в+Дв)(KH>P2109>ba>N2u2[у] H2)=225 мм

Приймаємо у навчальних цілях aw=225 мм

Визначаємо ширину поля зачеплення:

bw=(ш>baaw+0,5)=37 мм -- ширина колеса

>Назначаем модуль зачеплення,согласуя його з стандартним:

>m=(2awcos(в+Дв))/20(u+1)=5,9 мм

Приймаємоm=6 мм

>Назначаем числа зубів коліс, округляючи їх до цілого числа:

>z1=>2awcos(в+Дв)/m(u+1)=19,7принимаем=20

>z2=z1>u=56

Визначаємо геометричні розміри коліс:

>Межосевое відстаньделительное:

>a=m(z1+z2)/2cosв=228 мм

>Делительние діаметри:

>d1=>mz1=120 мм;

>d2=>mz2=336 мм

Зовнішні діаметри:

>da1=>mz1+2m(1+x)=136 мм;

>da2=>mz2+2m(1+x)=348 мм

Внутрішні діаметри:

>d>f1=da1->4,5m=109 мм;

>d>f2=da2->4,5m=321 мм

Товщина зубів наделительном циліндрі:

>s1=>m(0,5р+0,728x1)=9,4 мм;

>s2=m(0,5р+0,728x2)=8,5 мм

Окружна швидкість і силові компоненти взацеплении:

>v=рd1>N2/60000=1,72 м/с;

F>t=>P2/>v=4296,5 H;

F>r=>0,364F>t=1564 H

Виконуємо перевірочні розрахунки контактною таизгибной витривалості:

уH=>1/aw>u(P2109KH(>u+1)2 /bw>d2)1/2=252МПа;

уH=>450(F>t KH(>u+1)/ bw>d2)1/2=246МПа;

уF1=YFS1 F>t KH/bw>m=83МПа;

уF2=YFS2 F>t KH/bw>m=102МПа;

Перевантаження або недовантаження перебувають у межах норми, тому параметри коліс залишаємо без зміни.

3.2 Розрахунок швидкохідної щаблі

Розрахунок що допускаються напруг:

600 [у] H1= KуHHB1(N>Hlim/(60N1Lh KУH))1/6= 483,3МПа 780

576 [у] H2= KуHHB2(N>Hlim/(60N2Lh KУH))1/6= 535,2Мпа 780

[у] H1=600МПа

[у] H2=576МПа

[у] H=588Мпа

300 [у] F1= KуFHB1(N>Flim/(60N1Lh KУF))1/6= 194МПа 520

228 [у] F2= KуFHB2(N>Flim/(60N1Lh KУF))1/6= 234МПа 432

[у] F1=194МПа

[у] F 2=234МПа

З низки стандартних значень приймаємош>ba=0,2.в=5,Дв=1є

Розраховуємомежосевое відстань передачі, що задовольнить контактної витривалості не більше варіації коефіцієнта ширини:

aw=(>u+1)cos2(>в+Дв)(KH>P2109>ba>N2u2[у] H2)=228 мм

Приймаємо у навчальних цілях aw=120 мм

Визначаємо ширину поля зачеплення:

bw=(ш>baaw+0,5)=46 мм -- ширина колеса

>Назначаем модуль зачеплення,согласуя його з стандартним:

>m=(2awcos(в+Дв))/20(u+1)=5 мм

Приймаємоm=1,25 мм

>Назначаем числа зубів коліс, округляючи їх до цілого числа:

>z1=>2awcos(в+Дв)/m(u+1)=20

>z2=z1>u=71

Уточнюємо кут нахилу зубів

>вarccos(m(z1+z2)/2 aw ) =3.8°

Визначаємо геометричні розміри коліс:

>Межосевое відстаньделительное:

>a=m(z1+z2)/2cosв=228 мм

>Делительние діаметри:

>d1=>mz1=100,2 мм;

>d2=>mz2=>355,8мм

Зовнішні діаметри:

>da1=>mz1+2m(1+x)=110,2мм;

>da2=>mz2+2m(1+x)=365,8 мм

Внутрішні діаметри:

>d>f1=da1->4,5m=87,7 мм;

>d>f2=da2->4,5m=343,3 мм

Товщина зубів наделительном циліндрі:

>s1=>m(0,5р+0,728x1)=8,5 мм;

>s2=m(0,5р+0,728x2)=7,2 мм

Окружна швидкість і силові компоненти взацеплении:

>v=рd1>N2/60000=5,1 м/с;

F>t=>P2/>v=1494 H;

F>r=>0,364F>t=8188,1 H

Fa= F>t >tgв=99,2 H

Виконуємо перевірочні розрахунки контактною таизгибной витривалості:

уH=>cos2>в/aw>u(P2109KH(>u+1)2 /bw>d2)1/2=208МПа;

уH=>450(F>t KH(>u+1)/ bw>d2)1/2=252МПа;

уF1=YFS1 F>t KH/bw>m=263МПа;

уF2=YFS2 F>t KH/bw>m=261,4МПа;

Перевантаження або недовантаження перебувають у межах норми, тому параметри коліс залишаємо без зміни.


4 РОЗРАХУНОКВАЛОВРЕДУКТОРА І ВИБІРПОДШИПНИКОВ

Матеріал виготовлення валів – сталь 45,термообработка—нормализация.

>Твердость заготівліНВ=200

уУ=600МПа, уТ=320МПа

Відстань між опорами і деталями передач вибираємо з конструктивних міркувань.

4.1 Розрахунок вхідного валу

 

Визначаємо компоненти реакцій в опорах валу:

Вертикальна площину

Зx=-Fa=-99.2 H

>УMз=0:

>УMB=0:

By=(>l3 *-F>t)/ (74)=-747.05 H

зY=(->Ft*l3)/(l3+l2)=-747.05 H

Перевірка:

ЗY- F>t+ By=-747.05+1494.1-747.05=0

Горизонтальна площину

>УMз=0:

>УMB=0

B>z=(->Mfa-Fr*L2)/74=-4094.12 H

ЗZ=(>Mfa-Fr*l2)/(l2+l3)=-4093.98H

Перевірка

ЗZ +B>z+F>r=-4094.12-4093.98+8188.1=0

Будуємоепюриизгибающих ікрутящих моментів і визначаємо діаметри валів:

Діаметр валу підподшипником приймаємо рівним 30 мм.

4.2 Розрахунок проміжного валу

BX=-Fa=-99.2 H

Визначаємо компоненти реакцій в опорах валу:

Вертикальна площину

>УMз=0:

>УMB=0:

By=(-F>t1 (>l2+l3)-F>t2 *>l3)/(l1+l2+l3)=-2200.4 H

ЗY=(-F>T1*>l1-F>t2*(>l1+l2))/(l1+l2+l3)=-3590.2 H

Перевірка

ЗY +By+ F>t1 +F>t2=-3590.2-2200.4+1494.1+4296.5=0

Горизонтальна площину

>УMз=0:

>УMB=0:

B>z=(->Mfa1-Fr1*(l2+l3) –>Fr2*l3)/(l1+l2+l3)=-6746.6 H

З>z=(>Mfa1-Fr1*l1–Fr2*(l1+l2))/(l1+l2+l3)=-3005.5 H

Перевірка

З>z+ B>z +F>r1 +F>r2=-3005.5-6746.6+8188.1+1564=0

Будуємоепюриизгибающих ікрутящих моментів і визначаємо діаметри валів:

Діаметр валу підподшипником приймаємо рівним 45 мм

Діаметр валу під колесом приймаємо рівним 50 мм.

4.3 Розрахунок вихідного валу

Визначаємо компоненти реакцій в опорах валу:

Вертикальна площину

>УMB=0:

>УMз=0:

BY=>Fy*l3-F>t*>l2/84=-917.75 H

ЗY= F>t*>l1-Fy*(l1+l2+l3)/84=-6338.75 H

Перевірка

BYY +F>t=-917.75-6338.75+4296.5=0 H

Будуємоепюриизгибающих ікрутящих моментів і визначаємо діаметри валів:

Діаметр валу підподшипником приймаємо рівним 60 мм

 

4.4 Вибір підшипників

>Назначаем для опор валів підшипники середньої серії і номер по діаметру валу і співвідношенню осьової і радіальної навантажень.

Вхідний вал:

BX/(BY2+B>z2)1/2=0,41>0,35

Вибираємо роликовий конічнийоднорядний підшипник 206

Lh=(106/>60n)(0,6C/(XFR+>YFA))=1,6x105годину

FR=( BY2+B>z2)1/2=599,57 H

FA=BX+>0,83e FR=415,81 H

Проміжний вал:

BX/(BY2+B>z2)1/2=0,05 <0,35

Вибираємо кульковийоднорядний підшипник 209

Lh=(106/>60n)(0,6C/(XFR+>YFA))= 10435 годину

FR=( BY2+B>z2)1/2=709,99 H

FA=BX =99.2 H

Вихідний вал:

BX/(BY2+B>z2)1/2=0<0,35

Вибираємо кульковийоднорядний підшипник 212

Lh=(106/>60n)(0,6C/(XFR+>YFA))=(106/>60x192)(0,6x52700/3030,58)3,33=456459 годину

FR=( BY2+B>z2)1/2=(2875,382+985,65 2)1/2=>303,58H

FA=BX =99.2

 


5 РОЗРАХУНОКШПОНОК

Підполумуфту:

>b=8 мм,h=7 мм,t1=4 мм,t2= 3,3 мм,l=45 мм

Перевірка насмятие:

удив=>2T/dl>p(>h-t1)=>2x17,9/26x37x3=12,4МПа<[ удив]

Перевірка на зріз:

ф порівн=>2T/bl>p>d=2x17900/37x8x26=4,7МПа<[ ф порівн ]

Під маточини коліс:

>b=14 мм, h= 9 мм,t1=>5,5мм,t2= 3,8 мм,l=63 мм

Перевірка насмятие:

удив=>2T/dl>p(>h-t1)=>2x75900/50x49x3,5=17,7МПа<[ удив]

Перевірка на зріз:

ф порівн=>2T/bl>p>d=2x75900/14x49x50=4,4МПа<[ ф порівн ]

Під зірочку:

>b=12 мм,h=8 мм,t1=5 мм,t2= 3,3 мм,l=56 мм

Перевірка насмятие:

удив=>2T/dl>p(>h-t1)=>2x250000/40x44x3=94МПа<[ удив]

Перевірка на зріз:

ф порівн=>2T/bl>p>d=2x250000/12x44x40=23,6МПа<[ ф порівн ]


6ПОДБОРМУФТЫ

 

Для сполуки вхідного валу з валом двигуна вибираємо пружнувтулочно-пальцевую муфту (>МУВП). Порасчетному діаметру валу ікрутящему моменту приймаємо по ГОСТ 21424-75 муфту під умовною позначенням:МУФТА 125-28-1 (діаметр валуd=42 мм, виконання 1).

>Виписиваем дані муфти: діаметр пальця підвтулкойd0=14; довжина гумової чопи lпро=100 мм; довжинараспорной чопиs=4 мм. Кількість пальцівz=6.

>Упругие елементи муфти перевіряють насмятие:

>sдив=>[sдив]

>Передаваемий крутний момент ТМ=17,9Нм. Приймаємодопускаемое напруга [>sдив]=2МПа . Коефіцієнт режиму роботи приймаємоk=2.

>sдив=>2217900/1422686=0,45МПа<[sдив]

 


7ОПРЕДЕЛЕНИЕРАЗМЕРОВКОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ,КОЖУХОВ ІРАМЫ

Докорпусним відносять деталі, щоб забезпечити взаємне розташування деталей вузла і сприймають основних сил, які у машині.Корпусная деталь складається з стінок, ребер,бобишек, фланців та інших. елементів, з'єднаних у єдине ціле.

Розміри корпусів визначаються числом і розмірами розміщених у них деталей, відносним їх розташуванням і обсягом проміжків з-поміж них. Орієнтовно розміри корпусу визначаються під час упорядкуваннякомпоновочной схеми.

Товщину стінки, відповідальну вимогам, і необхідної жорсткості корпусу редуктора, рекомендується визначати як:

>д=0,025aw+>3=0,025x236+3=8 мм

>Подшипниковие гнізда – їх розміри визначаються конструктивно. Так, довжина гнізда залежить від ширини підшипника, висоти кришки, товщини кільця, і осьових розмірів шайби.Наружние діаметри відповідають розмірам кришки.

Розміриприжимних кришок вибирають по ГОСТ 18511 – 73 і ГОСТ 18512 – 73 .

Для заливання олії на редуктор і місцевого контролю зачеплення передбачаємо люк прямокутної форми, який закривається кришкою з сталевого аркуша. А, щоб всередину корпусу ззовні не засипалася пил, під кришку ставимоуплотняющую прокладку (з механічного картону чи гуми).

При одиничному виробництві економічно вигідніше використовувати рами, зварену з елементів сортового прокату. Конструкція й розміри рами залежить від типу, і розмірів редуктора і електродвигуна. Для виготовлення рами використовуємо швелера № 12 і №5 по ГОСТ 8240. На раму двигун зміцнюють болтамиМ10 дошвеллерам, аредуктор—болтамиМ20.


8 ВИБІР СИСТЕМИСМАЗКИ,СМАЗОЧНЫХМАТЕРИАЛОВ ІУПЛОТНЕНИЙ

 

Для мастила зубчастих коліс застосовуємо мастило зануренням в масляну ванну.

Рівень олії маємо вище зубчастих коліс, змащування до них подається як олійного туману.

Приймаємо кінематичну в'язкість олії 40 м2/з.

Для мастила приймаємо індустріальне олію маркиИ-40А по ГОСТ 20799.

Для запобігання тертьових пар коробки швидкостей від влучення до них вологи, пилу, газів, і навіть задля унеможливлення витікання мастила через кришки і з валам застосовуємо ущільнення з допомогою манжет. Для мастила підшипниківкачения використовується хоча б масляний туман.Подшипники закриваємо кришками, які кріпляться з допомогою болтів.


9ОПИСАНИЕ СКЛАДАННЯОСНОВНЫХУЗЛОВПРИВОДА

Для кріплення половинок корпусу редуктора використовуємо болти із зовнішнього шестигранної голівкою діаметраd=М16 .Кришку олію холодцю люка кріпимо болтамиd =М8.

>Креплениеполумуфт до валу електродвигуна і до валу редуктора здійснюється з допомогою призматичнихшпонок.

>Крепление кришок до корпусу редуктора здійснюється: для швидкохідного валу - болтамиМ12; для тихохідного – болтамиМ12.

Для кріплення редуктора, і навіть насосної станції до плити (рамі) застосовуємо – болтиМ20.

Для кріплення рам до підлоги цеху застосовуємо фундаментні болти по ГОСТ 7793.


ЛІТЕРАТУРА

>1.Курсовое проектування деталей машин:Справ. посібник. У2-х частинах. А.В.Кузьмін ідр.-Мн.:Виш. Школа, 1982.-208 з.

2. Деталі машин. Проектування:Учеб посібник />Л.В.Курмаз, О.Т.Скойбеда.-Мн.: УП “>Технопринт”, 2001.-290 з.

>3.Иванов М. Н. Деталімашин.—М.:Висш. Школа, 1976


Схожі реферати:

Навігація