Червячный одноступенчатый редуктор (124767)

Посмотреть архив целиком

Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству

Камчатский Государственный Технический Университет

Кафедра механики









Курсовой проект

по деталям машин

Червячный одноступенчатый редуктор”

ПМТ000108.000



Проект выполнил:

Студент группы 98 Т

Молчанов Д.А.

Проект принял:

к.т.н. доцент

Лебедева А.П.





Петропавловск-Камчатский

2000


1. Выбор двигателя, кинематический расчет привода


1.1 Определение общего КПД двигателя


КПД закрытой передачи- зп=0,79

КПД подшипников качения- пк=0,99

КПД муфты- м=0,98



1.2 Определение мощности на выходном валу


Ррм=Q=27002=5400 (Вт)


1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя


Рдв=Ррм/=5400/0,79=8625,46 (Вт)


1.4 Подбор двигателя


РномРдв

Рном=11 кВт


Типоразмер двигателя

Синхронная частота вращения п, об/мин.

Номинальная частота nном,об/мин

4А132М4У3

1500

1458

4А160S6У3

1000

973



1.5 Определение передаточного числа привода


Передаточное число привода u определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя nном. К частоте вращения приводного вала рабочей машины nрм при номинальной нагрузке: и=пном/прм.


и1=n1ном/nрм=1458/121,6=11,99

и2=n2ном/nрм=973/121,6=8,0016


иф=8


1.6 Сравнительный анализ по величине погрешности общего передаточного отношения и выбор одного двигателя


; u2=0,02%


Выбираем двигатель 4А160S6У3 (Рном=11 кВт, пном=973 об/мин, изп=8)


1.7 Определение силовых и кинематических параметров привода


Частота вращения п, об/мин.


пдв=пном=973 об/мин

пБ=пном=973об/мин

пт=пБ/изп=973/8=121,6 об/мин


Угловая скорость , 1/с


ном=пном/30=3,14973/30=101,8 (1/с)

Б=ном=101,8 (1/с)

Т=Б/изп=101,8/8=12,7 (1/с)


Вращающий момент Т, Нм


Тдв=Рдв/ном=8652,46/101,8=85 (Нм)

ТБ=Тдвмпк=850,980,99=82,5 (Нм)

Тт=ТБизпзппк=82,580,850,99=555 (Нм)


Таблица 1.

Вал

Кинематические параметры. Тип двигателя :4AM132S6У3(Рном=5,5кВт, nном=965об/мин, u=8.)

КПД 

Передаточное число и

Угловая скорость , 1/с

Частота вращения п, об/мин

Вращающий момент Т, Нм

Дв

0,79

8

101,8

973

85

Б

101,8

973

82,5

Т

12,7

121,6

555


Дввал двигателя,

Бвал редуктора быстроходный,

Твал редуктора тихоходный,


2. Выбор материала червяка и червячного колеса. Определение допускаемых напряжений


Выбираем марку стали для червяка и определяем её механические характеристики: (по табл. 3.1, А.Е. Шейнблит «КПДМ») при мощности P=11 кВт червяк изготовляется из стали 40Х с твёрдостью ≥ 45 HRCэ, термообработка- улучшение и закалка ТВЧ (током высокой частоты); (по табл. 3.2, А.Е. Шейнблит «КПДМ») для стали 40Х- твёрдость 45…50 HRCэ, σв=900 Н/ мм2, σт=750 Н/ мм2.

Определяем скорость скольжения


(м/с).


В соответствии со скоростью скольжения (по табл. 3.5, А.Е. Шейнблит «КПДМ» ) из группы II принимаем сравнительно дешёвую бронзу БРА10Ж4Н4, полученную способом центробежного литья; σв=700 Н/ мм2, σт= 460 Н/ мм2.

Для материала венца червячного колеса (по табл. 3.6, А.Е. Шейнблит «КПДМ») определяем допускаемые контактные [σ]H и изгибные [σ]F напряжения.

а) при твёрдости витков червяка ≥ 45 HRCэ [σ]H=300- 25Vs= 210 (Н/ мм2).

б) коэффициент долговечности


,


где наработка


N= =573wТLh=(циклов).


Тогда .

Для нереверсивной передачи:


[σ]F=Н/мм2


Таблица 2. Механические характеристики материалов червячной передачи.

Элемент передачи

Марка материла

Dпред.

Термообработка

HRCэ

σв

σт

[σ]H

[σ]F

Способ отливки

Н/мм2

Червяк

Сталь 40Х

125

У+ ТВЧ

45…50

900

750

-

-

Колесо

БРА10Ж4Н4

­

Ц

-

700

460

210

106,02



3. Расчет закрытой червячной передачи.(стр.71-75, Ш.). Проектный расчёт


Определить главный параметр - межосевое расстояние из условия контактной выносливости:


,


где (стр. 61 формула 4.19, стр.64 параграф 4.4, Ч.)

К- коэффициент нагрузки, и который равен: К=1,2 .

z2=uz1, где z2- число зубьев червячного колеса; z1-число витков червяка, зависит от передаточного числа редуктора u: при u=8, z1=4 (п. 4.3(пп.2), А.Е. Шейнблит «КПДМ»).

z2=84=32.


(мм).


Определить модуль зацепления m, мм:


(мм).


Принимаем по ГОСТ 2144-76 m=8, q=8.

Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q:



Определить основные геометрические размеры передачи, мм (стр.73, Ш.)

Основные размеры червяка:

Делительный диаметр червяка


d1=dw1=qm=88=64 (мм).


Диаметр вершин витков червяка


da1=d1+2m=64+28=80 (мм).


Диаметр впадин витков червяка


df1=d1-2,4m=64-2,48=44,8 (мм).


Длина нарезаемой части червяка (при z1=4) b1(12.5+0.09z2)m, b1 длительный угол подъема линии витков


=arctg(z1/q), =2634


Основные размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр червячного колеса


d2=dw2=z2m=328=256 (мм).


Диаметр вершин зубьев червячного колеса

da2=d2+2m=256+28=272 (мм).


Диаметр впадин зубьев червячного колеса


df2=d2-2,4m=256-2,48=236,8 (мм).


Наибольший диаметр червячного колеса:


(мм).


Ширина венца червячного колеса:


b20.67da1=0.6780=53,6 (мм).


Условный угол обхвата червяка венцом колеса 2δ:



Угол 2δ определяется точками пересечения дуги окружности диаметром d'=da1-0,5m=76 с контуром венца колеса и может быть принят равным 900…1200.



4.Проверочный расчет. (стр.74-75, Ш.)


Определить коэффициент полезного действия червячной передачи:


, где


γ-делительный угол подъёма линии витков червяка;

φ-угол трения. Определяется в зависимости от фактической скорости скольжения


vs=uф·w2·d1/(2cosγ·103)=8·12,7·64/2·0,9·103 =3,6 (м/с) (табл.4.9, Ш.).


Проверить контактные напряжения зубьев колеса σH, Н/мм2:


, где


Ft2- окружная сила на колесе.


а) Ft2=2T2·103/d2=2·555·103/256=4336 Н;


б) К- коэффициент нагрузки. Принимается в зависимости от окружной скорости колеса


v2=w2d2/(2·103)=12,7·256/2000=1,63 (при v2≤3 м/с К=1).

(Н/мм2).

σH  [σ]H.


Допускается недогрузка передачи (σH < [σ]H) не более 15% и перегрузка (σH > [σ]H) до 5%.

Проверить напряжения изгиба зубьев колеса σF, Н/мм2:


, где


Yf2=1,48- коэффициент формы зуба колеса. Определяется (табл. 4.10, Ш.) в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса


zv2=z2/cos3γ=32/(0,8942)3=45,1 (45).

(Н/мм2).


При проверочном расчёте σF получается меньше [σ]F, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса.

Дано:

Q=2700H=2,7 кН

=2,8 м/с

D=440мм

1-барабан (рабочая машина)

2-подшипники качения

3-червячный редуктор

4-упругая муфта

5-двигатель

6-вал двигателя

7-быстроходный вал двигателя

8-тихоходный вал двигателя

9-вал рабочей машины


Таблица 3. Параметры червячной передачи, мм. Проектный расчёт. (стр.75, табл.4.11, Ш.)


Параметр

Значение

Параметр

Значение

Модуль зацепления, m

8

Длина нарезаемой части червяка, b1

123

Коэффициент диаметра червяка, q

8

Диаметры червяка:

делительный, d1

начальный, dw1

вершин витков, da1

впадин витков, df1


64

64

80

44,8

Делительный угол подъёма витков червяка, 

26,6

Угол обхвата червяка венцом, 2

90

Диаметры колеса:

делительный, d2=dw2

вершин зубьев, da2

впадин зубьев, df2

наибольший, dam2


256

272

236,8

280

Число витков червяка, z1

4

Число зубьев колеса, z2

32


Допускаемые значения

Расчетные значения

Примечание

Коэффициент полезного действия ,

0,79

0,87


Контактные напряжения н, ,Н/мм2

210

175


Напряжения изгиба f, Н/мм2

160,2

10,5



Случайные файлы

Файл
161839.rtf
Filter.doc
90951.rtf
177140.rtf
4755-1.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.