Расчет и проектирование одноступенчатого зубчатого редуктора (124159)

Посмотреть архив целиком

Министерство образования Республики Беларусь

Минский государственный машиностроительный колледж













Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по «Технической механике»

Тема: Расчет и проектирование одноступенчатого зубчатого редуктора




Разработал:

учащийся гр.1-Дк

Зеньков Д.И.






Минск 2005


Перечень документов

Расчетно-пояснительная записка

Сборочный чертеж одноступенчатого цилиндрического редуктора

Спецификация

Чертеж вала тихоходного

Чертеж колеса зубчатого



Содержание


1 Краткое описание работы привода

2 Кинематический расчет привода

2.1 Определение требуемой мощности и выбор двигателя

2.2 Определение частоты вращения и угловой скорости каждого вала

2.3 Определение мощностей и вращающих моментов на каждом валу

3 Расчет закрытой зубчатой косозубой передачи

3.1 Исходные данные

3.2 Расчет параметров зубчатой передачи

4 Расчет тихоходного вала привода

4.1 Исходные данные

4.2 Выбор материала вала

4.3 Определение диаметров вала

4.4 Эскизная компоновка вала

4.5 Расчет ведомого вала на изгиб с кручением

5 Расчет быстроходного вала привода

5.1 Исходные данные

5.2 Выбор материала вала

5.3 Определение диаметров вала

5.4 Определение возможности изготовления вала-шестерни

5.5 Эскизная компоновка вала

5.6 Расчет ведомого вала на изгиб с кручением

6 Подбор подшипников быстроходного вала

7 Подбор подшипников тихоходного вала

8 Подбор и проверочный расчет шпонок быстроходного вала

9 Подбор и проверочный расчет шпонок тихоходного вала

10 Выбор сорта масла

11 Сборка редуктора

Список использованной литературы

1 Краткое описание работы привода


Тяговым органом заданного привода является цепной конвейер В цепных передачах (рис.1, а) вращение от одного вала к другому передается за счет зацепления промежуточной гибкой связи (цепи) с ведущим / и ведо­мым 2 звеньями (звездочками).


Рис.1 Схема цепной передачи


В связи с отсутствием проскальзывания в цепных передачах обеспечивается постоянство среднего передаточного числа. Наличие гибкой связи допускает значительные межосевые рас­стояния между звездочками. Одной цепью можно передавать движение одновременно на несколько звездочек (рис.1, б). По сравнению с ременными цепные передачи имеют при прочих равных усло­виях меньшие габариты, более высокий КПД и меньшие нагрузки на валы, так как отсутствует необходимость в большом пред­варительном натяжении тягово­го органа.


Недостатки цепных передач: значительный износ шарниров цепи, вызывающий ее удлине­ние и нарушение правильности зацепления; неравномерность движения цепи из-за геометри­ческих особенностей ее зацеп­ления с зубьями звездочек, в

результате чего появляются до­полнительные динамические нагрузки в передаче; более высокие тре­бования к точности монтажа передачи по сравнению с ременными передачами; значительный шум при работе передачи.

Цепные передачи предназначаются для мощности обычно не более 100 кВт и могут работать как при малых, так и при больших скоростях (до 30 м/с). Передаточные числа обычно не превышают 7.

Применяемые в машиностроении цепи по назначению подразде­ляются на приводные, передающие энергию от ведущего вала к ведо­мому; тяговые, применяемые в качестве тягового органа в конвейерах; грузовые, используемые в грузоподъемных машинах. Из всех типов природных цепей наибольшее распространение имеют роликовые с числом рядов от 1 до 4, втулочные , одно- и двухрядные, и зубчатые.

Кинематическая схема привода цепного конвейера приведена на рис.2.

Вращение привода передается от электродвигателя 1 ведущим звездочкам цепного конвейера 8 посредством клиноременной передачи 2, муфт 3 и 5, косозубого одноступенчатого редуктора 4, цепной передачи 6 и зубчатой открытой прямозубой передачи 7. При этом на кинематической схеме римскими цифрами обозначены тихоходные (I, III, VI) и быстроходные (II, IV, V) валы соответствующих передач.


Рис.2 Кинематическая схема привода цепного конвейера.



2 Кинематический расчет привода


2.1 Определение требуемой мощности и выбор двигателя

Исходные данные:

  • тяговое усилие цепи Ft=13кН

  • скорость цепи V=0,35 м/с

  • шаг тяговой цепи Рt=220мм

  • число зубьев ведущих звездочек z=7

  • срок службы привода – 4 года в две смены.


Определяем мощность на тихоходном валу привода по формуле (1.1) [1,с.4]


РVI= Ft· V (2.1)


где РVI - мощность на тихоходном валу:

РVI=13·0,25=3,25кВт.

Определяем общий КПД привода по формуле (1.2) [1,с.4]

По схеме привода


(2.2)


где[1, с.5, табл.1.1]: - КПД ременной передачи;

- КПД зубчатой закрытой передачи;

- КПД цепной передачи;

- КПД зубчатой открытой передачи;

- КПД одной пары подшипников качения;

- КПД муфты.

Сделав подстановку в формулу (1.2) получим:

Определяем мощность, необходимую на входе[1,с.4]


(2.3)


где Ртр – требуемая мощность двигателя:


Определяем частоту вращения и угловую скорость тихоходного вала


(2.4)

об/мин

(2.5)


Выбираем электродвигатель [1,с.390,табл. П1,П2]

Пробуем двигатель 4А112М4:

Рдв.=5,5кВт;

nс=1500об/мин;

S=3,7%

dдв.=32мм.

Определяем асинхронную частоту вращения электродвигателя по формуле (1.3) [1,c.6]:


na=nc·(1-S); (2.6)

na=1500·(1-0,037);

na=1444,5 об/мин


Определяем общее передаточное число привода


; (2.7)


Производим разбивку прердаточного числа по ступеням. По схеме привода


Uобщ.=Uр.п.· Uз.з.· Uц.п.· Uз.о.; (2.8)


Назначаем по рекомендации [1,c.7,c36]:

Uр.п.=3;

Uц.п.=3;

Uз.о.=4; тогда

Uз.з.= Uобщ./( Uр.п.· Uц.п.· Uз.о.);

Uз.з.=2,94, что входит в рекомендуемые пределы

Принимаем Uз.з.=3.

Тогда


Находим:


(2.9)

;


Допускается ∆U=±3%

Принимаем окончательно электродвигатель марки 4А112М4


2.2 Определение частоты вращения и угловой скорости каждого вала


По формуле (2.5) определяем угловую скорость вала двигателя

;

;

nдв.=1444,5 об/мин.

По схеме привода (рис.1) определяем частоты вращения и угловые скорости каждого вала


; ;

; ;

; ;

; ;

;

; ;

;

;

;

; ;

;

;


что близко к полученному в п.2.1.


2.3 Определение мощностей и вращающих моментов на каждом валу


Определяем мощность на каждом валу по схеме привода


;

;

;

;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;


что близко к определенному ранее в п.2.1.

Определяем вращающие моменты на каждом валу привода по формуле


(Нм) (2.10)

; ; Нм;

; ; Нм;

; ; Нм;

; ; Нм;

; ; Нм;

; ; Нм;

; ; Нм.


Проверка:

(2.11)

;

Нм


Все рассчитанные параметры сводим в табл.1.


Таблица 1

Параметры кинематического расчета

вала

n, об/мин

ω, рад/с

Р, кВт

Т, Нм

U

Дв.

1444,5

151,27

4,15

27,43

3

I

481,5

50,42

3,985

79,03

1

II

481,5

50,42

3,866

76,67

3

III

160,5

16,8

3,674

218,69

1

IV

160,5

16,8

3,565

212,2

3

V

53,5

5,6

3,353

598,75

4

VI

13,375

1,4

3,187

2276,4



3 Расчет закрытой косозубой передачи


3.1 Исходные данные


Мощность на валу шестерни и колеса Р2=3,866 кВт

Р3=3,684 кВт

Вращающий момент на шестерне и колесе Т2=76,67 Нм

Т3=218,69 Нм

Передаточное число U=3

Частота вращения шестерни и колеса n2=481,5 об/мин

n3=160,5 об/мин


Случайные файлы

Файл
339.doc
11629.rtf
163163.rtf
30111.rtf
П-6.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.