Проектирование одноступенчатого червячного редуктора привода междуэтажного подъемника (123863)

Посмотреть архив целиком

Содержание курсового проекта


1. Введение

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя

2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

3. Расчет червячной передачи

3.1 Выбор материала червячного колеса

3.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений

3.3 Проектный расчёт червячной передачи

3.4 Проверочный расчёт червячной передачи

3.5 Расчет червячной передачи на нагрев

4. Предварительный расчет валов и выбор подшипников

5. Конструирование корпуса и крышки редуктора

6. Проверочный расчет шпонок

6.1 Быстроходный вал

6.2 Тихоходный вал

7. Проверочный расчет быстроходного вала;

8. Подбор подшипников качения быстроходного вала;

9. Подбор и расчет муфты;

10. Выбор смазочных материалов;

11. Список использованной литературы.


1. Введение


В данном курсовом проекте спроектирован одноступенчатый червячный редуктор привода междуэтажного подъемника.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.

Назначение редуктора – уменьшение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указанию конкретного назначения. Редуктор классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтально, вертикально); особенностям кинематической схемы (развернутая, соостная и т.д.).

Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже – сварными стальными.

При серийном производстве целесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах.

Максимальное передаточное число одноступенчатого червячного редуктора по ГОСТ 2185-66 umax = 80. Высота одноступенчатого редуктора с таким или близким к нему передаточным числом больше, чем двухступенчатого с тем же значением u. Поэтому практически редукторы с передаточными числами, близкими к максимальным, применяют редко, ограничиваясь u ≤ 63.

Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редуктора всех типов обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположением двигателя и рабочего вала приводимой в движение машины и т.д.).

В одноступенчатом червячном редукторе используется червячная передача, состоящая из червяка и червячного колеса. Червячное колесо устанавливается на тихоходном валу, а вал-червяк является быстроходным валом. В качестве опор валов используются как правило, подшипники качения. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а так же защиту от попадания в нее пыли и грязи.

Сборку редуктора производят в следующем порядке:

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии со сборочным чертежом (или чертежом общего вида).

Начинают сборку с того, что на быстроходный вал одевают маслоотражательные кольца и подшипники качения, предварительно нагрев их в масле до 80…100С.

Собранный быстроходный вал-червяк укладывают в основании корпуса. В начале сборки тихоходного вала закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала. Затем надевают распорную втулку и устанавливают подшипники качения. Вал укладывают в основание корпуса и надевают крышку редуктора, для центровки ее устанавливают с помощью двух конических штифтов и затягивают болты. Сопрягаемые поверхности корпуса и крышки редуктора предварительно смазывают спиртовым лаком.

Далее в сквозные крышки подшипников вставляют манжеты. Глухие и сквозные привёртные крышки подшипников вместе с набором прокладок устанавливают на торцах корпуса при помощи болтов.

Перед началом работы в редуктор заливают масло выше уровня нормы на 5…15 мм.

Перед эксплуатацией редуктор должен быть обкатан по условиям завода-изготовителя.

Разборку редуктора производят так же, как и сборку, но в обратной оследовательности.


2. Выбор двигателя и кинематический расчёт привода


2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя


Определяем требуемую мощность рабочей машины:


Ррм = Fv,


где F – тяговое усилие цепи, кН;

v – линейная скорость грузовой цепи, м/с.


Ррм = 40,5 = 2,0 кВт.


Определим общий КПД привода


 = зпопм2пкпс,


где зп – КПД закрытой передачи; оп – КПД открытой передачи; м – КПД муфты; пк – КПД одной пары подшипников качения; пс – КПД одной пары подшипников скольжения (на приводном валу рабочей машины).


 = 0,80,920,980,9920,985 = 0,696.


Определяем требуемую мощность двигателя:


Рдв.треб = Ррм/ = 2,0/0,696 = 2,87 кВт.


По [1, таблица К9] выбираем двигатель 4АМ100S4У3 с номинальной мощностью Рном=3кВт и номинальной частотой вращения nном = 1435 об/мин.


2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней


Определим частоту вращения приводного вала рабочей машины:


nрм = 601000v/(D),


где v – линейная скорость грузовой цепи, м/с;

D – диаметр звездочки, мм.


nрм = 6010000,5/(3303,14) = 29,0 об/мин.


Определяем передаточное число привода:


u = nном/nрм = 1435/29,0 = 49,56.


Определим передаточное число открытой передачи, принимая передаточное число редуктора uзп = 20:


uоп = u/uзп = 49,56/20 = 2,48.


2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода


В соответствии с заданной последовательностью соединения элементов привода по кинематической смене используем следующие формулы для вычисления мощности, частоты вращения, угловой скорости и вращающих моментов на валах привода:

Вал двигателя:


nдв = nном = 1435 об/мин;

дв = nдв/30 = 3,141435/30 = 150,2 рад/с;

Pдв = 2,87 кВт;

Тдв = Рдв/дв = 2,871000/150,2 = 19,1 Нм.


Быстроходный вал:


n1 = nдв = 1435 об/мин;

1 = дв = 150,2 рад/с;

Р1 = Рдвмпк = 2,870,980,99 = 2,79 кВт;

Т1 = Тдвмпк = 19,10,980,99 = 18,6 Нм.


Тихоходный вал:


n2 = n1/uзп = 1435/20 = 71,75 об/мин;

2 = 1/uзп = 150,2/20 = 7,51 рад/с;

Р2 = Р1зппк = 2,790,80,99 = 2,21 кВт;

Т2 = Т1uзпзппк = 18,6200,80,99 = 294 Нм.


Вал приводной рабочей машины:


nрм = n2/uоп = 71,75/2,48 = 28,95 об/мин;

рм = 2/uоп = 7,51/2,48 = 3,03 рад/с;

Ррм = Р2оппс = 2,210,920,985 = 2,0 кВт;

Трм = Т2uопоппс = 2942,480,920,985 = 660 Нм.


Таблица 1 – Силовые и кинематические параметры привода


3. Расчет червячной передачи


3.1 Выбор материала червячного колеса


Определим скорость скольжения:


4,37,5120(294)1/3/1000 = 4,29 м/с.


По [1, таблица 3.5] выбираем из группы I материал БрО10Ф1, полученный способом литья в кокиль, в = 275 Н/мм2, т = 200 Н/мм2.


3.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений


Допускаемые напряжения для червячного колеса определяем по формулам из [1, таблица 3.6].

Наработка за весь срок службы:


N = 5732Lh = 5737,5120000 = 86064600.


Коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:


KHL = (107/N)1/8 = (107/86064600)1/8 = 0,76.


Определяем допускаемые контактные напряжения:


[]Н = 0,9KHLCvв = 0,90,761275 = 189,1 Н/мм2,


где Cv – коэффициент, учитывающий износ материала [1, С.55].

Так как червяк располагается в масляной ванне, то полученное значение допускаемого напряжения не изменяем, т.е. []Н = 189,1 Н/мм2.

Коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:


KFL = (106/N)1/9 = (106/86064600)1/9 = 0,61.


Определяем допускаемые напряжения изгиба:


[]F = (0,08в + 0,25т)KFL = (0,08275 + 0,25200)0,61 = 43,9 Н/мм2.


3.3 Проектный расчёт червячной передачи


Определяем межосевое расстояние:


aw = 61(Т2103/[]2Н)1/3 = 61(294103/189,12)1/3 = 123,11 мм.


Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного значения межосевого расстояния для червячной передачи aw = 125 мм.

Число витков червяка z1 = 2. Число зубьев колеса z2 = z1u = 220 = 40. Округляем до целого числа z2 = 40.

Определим модуль зацепления


m = (1,5…1,7)aw/z2 = (1,5…1,7)125/40 = 4,69…5,31 мм,


округляем в большую сторону до стандартного значения m = 5 мм.


Случайные файлы

Файл
66346.rtf
130167.rtf
12522.rtf
2607-1.rtf
140962.doc




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.