Курсовой проект 341 (РПЗ)

Посмотреть архив целиком

В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия.

Так как в данном случае производство редукторов серийное, то желательно чтобы размеры и стоимость были минимальны.

Расчет червячной передачи. Полный расчет червячной передачи проводится на компьютере с помощью специальной программы. В эту программу вводятся имеющиеся данные, по которым программа проводит необходимые вычисления. Результатом работы программы является таблицы 1 и 2 , приводимые ниже.








Таблица 1.


=========================== ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ==========================

Вращающий момент на тихоходном валу, Н∙м ……………...............................................557.0

Частота вращения тихоходного вала, об/мин ……………………………………………48.4

Ресурс, час …………………………………………………………………………………………20000

Режим нагружения ……………………………………...................................................................3

Передаточное отношение механизма …………………………...........................................29.64

Максимальная перегрузка…………………………………………………………………………...2,2

Коэффициент теплоотдачи, Вт/м/м/град …………………………………………………………13


После введения данных, компьютер предлагает на выбор две конфигурации редуктора.

Исходя из наилучшего сочетания наименьшего межосевого расстояния, КПД, температуры масла и общего веса механизма выбираем первый с данной конфигурацией:

межосевое расстояние, мм ……………………………………………………………………. 160.0

температура масла, град…………………………………………………………………………. 72.7

материал венца колеса……………………………………………………………………...БрО10Ф1


для выбранной конфигурации компьютер проводит полный расчет червячной передачи, результатом которого является таблица 2.


Таблица 2.


========================= РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ==========================

Передаточное отношение механизма …………………………………………………… 30.00

Вращающий момент на Быстроходном валу, Н∙м ............................................................ 22.1

Тихоходном валу, Н∙м …………………...……………………… 557.0

Частота вращения Быстроходного вала, об/мин ………..………………………………….. 1452

Масса Механизма, кг ……………………………………………………………………………… 58.2

Колес, кг ………………………………………………………………………………….… 19.3

КПД, % ……………………………………………………………………………………………….. 83.9

Температура масла, град ……………………………………………………………………….. 72.7

Межосевое расстояние, мм …………………………………………………………………... 160.00

Модуль, мм …….………………………………………………………………………………… 8.00

Коэффициент диаметра червяка ………………………….…………………………………. 8.00

Коэффициент смещения исходного контура ……………………………………………..… 1.000

Начальный угол подъема, град ……………………………………………………………...… 5.711

Силы в зацеплении (на колесе), Н:

окружная ……………………………………………………………………………………. 4641.7

радиальная …………………………………………………………………………………. 1689.4

осевая ……………………………………………………………………………………...…. 553.4

Контактные напряжения, МПа:

при номинальной нагрузке:

расчетные ……………………………………………………………………………...…. 170.7

допускаемые ……………………………………………………………………………... 193.7

при максимальной нагрузке:

расчетные ……………………………………………………………………………...…. 253.2

допускаемые ……………………………………………………………………………... 780.0

Напряжения изгиба, МПа:

при номинальной нагрузке:

расчетные …………………………………………………………………………….....…. 10.0

допускаемые ……………………………………………………………………………..... 62.5

при максимальной нагрузке:

расчетные …………………………………………………………………………….....…. 22.1

допускаемые ……………………………………………………………………………... 156.0

Параметры червяка и колеса

Червяк

Колесо

Число заходов (зубьев)

1.0

30,0

Диаметры, мм:


Делительный

64,000

240,000

Начальный

80,000

240,000

Вершин

80,000

272,000

Впадин

44,800

236,800

Наибольший колеса

-

288,000

Ширина зубчатого венца, мм

150,0




3.3. Эскизная компоновка червячного редуктора.


В червячных редукторах разъем корпуса обычно делают по оси червячного колеса. Червяк, имеющий диаметральный габаритный размер, меньший, чем подшипники его вала устанавливают в корпус через отверстия под эти подшипники. Для устранения защемления подшипников червяка из-за тепловых деформаций деталей передачи с одной стороны его устанавливают два радиально – упорных подшипника, с другой – радиальный подшипник, свободно перемещающийся вдоль оси червяка. Такая конструкция применяется в редукторах с расстоянием между подшипниками червяка L>350 мм для длительно работающих передач и L>500 мм для передач, работающих с частыми остановками. В противном случае червяк устанавливают на два радиально – упорных подшипника.

Для обеспечения правильного взаимного положения червяка и червячного колеса предусматривают возможность осевых перемещений последнего за счет регулировочных прокладок.


3.3.1. Последовательность конструирования элементов

механической передачи.


После определения основных размеров червячной передачи редуктора вычерчивают габаритные размеры червяка (d1× b1) и червячного колеса(daM2× b2). Величины зазоров (мм) между червячным колесом и внутренними поверхностями стенок корпуса с учетом возможных погрешностей изготовления таковы (см. [3], стр. 241):


где m - модуль



При конструировании следует обращать внимание на возможность изготовления деталей наиболее производительным способом, на собираемость

конструкции, на обеспечение смазкой всех трущихся сопряжений и в то же время на устранение застойных зон смазки и т.п.

3.3.2. Последовательность эскизной компоновки.


Изобразив контуры червячного колеса, задаются расстоянием между подшипниками червяка L daM2, где daM2наружный диаметр червячного колеса. Два радиально-упорных подшипника (или один сдвоенный подшипник) устанавливаются с одной стороны червяка, с другой монтируется радиальный подшипник, имеющий возможность свободного перемещения вдоль оси червяка вместе с его валом. С целью уменьшения потерь на трение в опорах червяка предпочтение следует отдавать подшипникам с большим углом контакта (а > 20°).

На первом этапе проектирования валов составляют конструк­тивную и расчетную схемы, определяют действующие нагрузки. Затем по формулам проектировочного расчета находят диаметры входного, выходного или промежуточного сечения вала, выбирают номинальные метры соединений, назначают высоту заплечиков, галтелей, фасок. Для полностью спроектированного вала уточняют расчетную схему, проводят расчеты на выносливость, статическую прочность и жесткость. Обосно­ванность назначенных конструктивно типа и размеров соединений вал — ступица должна быть также подтверждена соответствующими провероч­ными расчетами.

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам (см. [1], стр. 42):

для быстроходного (входного) вала

Конец вала выполним полым и насалим на вал приводного агрегата, для этого увеличим размер d до 40 мм.

Определим высоту заплечика tцил, координату r фаски подшипника и размер f (мм) фаски колеса для диаметра вала d = 40 мм (см. [1], стр. 42):




d, мм

40-44

tцил, мм

3.5

r, мм

2.5

f, мм

1.2


Исходя из конструктивных соображений (уменьшение количества операций обработки вала и корпуса, упрощение конструкции вала и корпуса, а также процессов монтажа и демонтажа радиального подшипника) примем размер dп также равным 40 мм.

для тихоходного вала

Определим высоту заплечика tкон, координату r фаски подшипника и размер f (мм) фаски колеса для диаметра вала d = 50 мм (см. [1], стр. 42):


d, мм

45-50

tкон, мм

2.3

r, мм

3

f, мм

1.6

В зависимости от выбранного типа подшипника назначаются размеры dп исходя из значений которых про­едят дальнейшее конструирование вала червяка. При этом

dк рассчитывается по формуле

где [t] = (0.025÷0.030)sB, МПа. Здесь меньшее значение [t] относится к входным валам, а большее – к выходным. Диаметр d1 увязывают с существующими уплотнительными устройствами (см. [3], стр. 249).

В процессе компоновки возможно изменение первоначально принятого значения L, которое определяется минимально допустимым зазором

и толщиной края бобышки c=5÷8 мм (см. [3], стр. 249)

Затем находят следующие размеры вала из соотношений (см. [3], стр. 249)

Диаметр резьбового участка вала dр, предназначенного для установки круглой гайки, фиксирующей положение радиально – упорных подшипников на валу, назначают несколько меньше диаметра dп и согласуют с существующими круглыми гайками. Длина резьбового участка

Для одноступенчатых червячных редукторов вал червячного колеса проектируют так же, как и тихоходные валы цилиндрических редукторов.

Размер l2 определяется по формуле

а длина ступени d1 под уплотнение

При этом длина ступицы червячного колеса


а расстояние между ступицей и подшипниками обычно не превышает f = 5÷8 мм.


3.4. Расчеты долговечности подшипников.


При курсовом проектировании механических передач в качестве опор вращающихся деталей используют, как правило, стандартные подшипники качения. Роликоподшипники в сравнении с шариковыми обладают меньшей быстроходностью, более высокой несущей способностью и жесткостью, но более чувствительны к перекосам осей колец.


Случайные файлы

Файл
117740.rtf
179371.rtf
65703.rtf
182655.rtf
57311.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.