Проектирование зубчатого редуктора (125269)

Посмотреть архив целиком

Московский Институт Стали и Сплавов

Новотроицкий филиал

Кафедра “ОТД”








ДЕТАЛИ МАШИН


Пояснительная записка
















Новотроицк 2002 г.


Оглавление:


1.Техническое задание.

2. Введение.

3. Кинематический и силовой расчет привода.

3.1 Выбор электродвигателя.

3.2 Передаточные числа элементов привод.

3.3 КПД редуктора и привода.

3.4 Крутящие моменты на валах.

4. Проектировочный расчет закрытой зубчатой передачи.

4.1 Выбор материалов колес тихоходной ступени.

4.2 Определение основных параметров ступени.

4.3 Уточнение параметров закрытой зубчатой передачи.

5. Проверочный расчет тихоходной ступени по напряжениям изгиба.

5.1 Определение допустимых напряжений.

5.2 Расчет зубьев на статическую прочность.

6. Проектирование валов закрытой зубчатой передачи.

6.1 Предварительный расчет и конструирование валов.

6.2 Проверочный расчет тихоходного вала.

6.2.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

6.2.2 Расчет вала на выносливость.

6.2.3 Расчет вала на статическую прочность.

6.2.4 Проверка шпонок на смятие.

6.3. Расчет подшипников качения тихоходного вала.

6.4 Выбор муфт.

7. Определение размеров основных элементов корпуса редуктора и сварной рамы привода

7.1 Корпус редуктора

7.2 Рама привода.

8. Смазка зубчатых колес и подшипников качения.

8.1 Смазка зубчатых колес.

8.2 Смазка и уплотнение подшипниковых узлов.

9. Охрана труда, техническая эстетика.

Заключение.

Библиографический список.


1. Техническое задание


Техническое задание выдано студенту:

Лобыкину Алексею Александровичу группы ЭП-2002-31 на разработку проекта по курсу детали машин.

Тема курсового проекта: Проектирование зубчатого редуктора.


Исходные данные:

  1. Сопротивление движения моста F, кН – 2

  2. Скорость моста v, м/с – 2

3 Диаметр колеса D, мм - 100

  1. Число зубьев звёздочки z - 7

  2. Допускаемое отклонение скорости моста δ, % - 5

  3. Срок службы привода Lr, лет - 4

  4. Режим работы средний.

  5. Критерий эффективности минимальная стоимость.

  6. Характер работы нереверсивный.

  7. Тип редуктора вертикальный.

  8. Схема редуктора развернутая.


Сроки выполнения:

Наименование этапа

%

Неделя

Проектировочный расчет

20

3

Эскизная компоновка

20

5

Сборочный чертеж

20

7

Чертеж общего вида

20

9

Оформление проекта

20

11

Защита проекта

20

12


График выполнения

Дата выдачи г. Руководитель проекта:

Гавриш П.В. ( )


2. Введение


Привод к лесотаке применяется в лесоперерабатывающей промышленности. Она служит для вылавливания и поднятия бревен после сплавления их из реки. В нее входят следующие составляющие:

  1. натяжное устройсво;

  2. цепная передача;

  3. тяговая передача;

  4. цилиндрический редуктор;

  5. двигатель;

  6. упругая муфта со звездокой.


3. Кинематический и силовой расчет привода


3.1 Выбор электродвигателя


Требуемая мощность электродвигателя:



где Рм = Fv - мощность рабочей машины;

F- тяговая сила ленты

  1. v- скорость ленты


Рм =2∙2=4кВт


 пр =пк3∙муфты∙ззз2∙пс2∙цп4, КПД привода,

Где м=0,98

n=0,99

ред=0,97

оп=0,96

 пр =0,98∙0,993∙0,97∙0,96=0,85

Рэд = 4/0,85 = 4,7 кВт.


В качестве двигателя возьмем асинхронный электродвигатель, единой серии общего назначения 4А по ГОСТ I9523-8I, с ближайшей номинальной мощностью Рном = 5,5 кВт /5, с. I05/, которой соответствуют четыре типа электродвигателей с синхронными частотами вращения 750, 1500 и 1000 об/мин. Для приводов общего назначения предпочтительны электродвигатели с синхронной частотой вращения 1000 и 1600 об/мин /5, с.104/. Выбираем электродвигатель типа 4А132S6УЗ с асинхронной частотой вращения эд=3000 об\мин и кратностью максимального момента


γ=Тпускном=2,0


/5. с.519-620/ электродвигателя исполнения ГМ1081, с габаритными установочными и присоединительными размерами приведен на рис.9 /7, с. 519-620/.


3.2 Передаточные числа элементов привод


Общее передаточное число привода:


Uпр=nэд/nрм,


где nэд=3000 об/мин - асинхронная частота вращения вала электродвигателя.


nрм= 60∙3000∙ v/(πD),

D=Р∙z/D

nрм=60∙0,50/(100∙10-3.7)=76,39 об/мин.

Uпр =3000/42,9 = 39,27.


Передаточное число редуктора определяется по формуле


Uред=Uпр/Uоп


где Uоп - передаточное число открытой ременной передачи (рис .8). Принимая предварительно Uоп= 4 \5. с. 103\, получим Uред =39,27/5=7,85.

В соответствия с рекомендациями /2, с.93/ используем одноступенчатый редуктор, передаточное число которого Uред=7,9

Уточненное передаточное число открытой ременной передачи


Uоп=Uпр/Uред= 39,27/7,9 = 5,0.


3.3 КПД редуктора и привода


КПД одноступенчатого цилиндрического редуктора (рис.10)


ред=зп2 . пк3 , где


зп - КПД зацепления одной пары зубчатых колес;

пк - КПД одной пары подшипников качения. Принимая


зп = 0,97 и пк =0,99 \ 5.с.107\ получим:

ред=зп . пк2


Общий КПД привода лесотаски равен:  пр = 0,913.

( пр не изменяется так как редуктор остался прежним).


3.4 Крутящие моменты на валах


Частоты вращения быстроходного nб и тихоходного nт валов редуктора равны ответственно:


nб =nэд/Uоп=3000/5=600 об/мин;

nт =nб/U1 =600/2,24 = 267,9 об/мин;

nт =nn/U2=267,9/3,55 = 75,45 об/мин.


Мощность на тех же валах:


Рбэд∙оп =4,7∙0,96 = 4,512 кВт;

Рn=Рб∙n2∙зп ∙м = 4,512∙0,992∙0,97∙0,98 = 4,2 кВт;

Рт=Рб∙ред=4,5120,917=4,14 кВт;


Крутящие моменты на быстроходном Тб, и тихоходном Тт валах редуктора:


Тт= 9550∙Рт/ nт = 9550∙4,14/75,45=524,02 Н∙м;

Тб=9550∙Рб/nб=9550∙4,512/600=71,816 Н∙м.

Тn=9550∙Рn/nn=9550∙4,2/267,9=149,72 Н∙м.


4. Проектировочный расчет закрытой зубчатой передачи


4.1 Выбор материалов колес ступени


По величине крутящего момента на тихоходном валу редуктора выбираем материалы шестерни (индекс I) в колеса (индекс 2) одинаковыми - сталь 45 с закалкой, механические характеристики которой представлены в табл.1 /2, с. 94,95/.


Таблица I :

Механические характеристики материалов шестерни (1) и колеса (2) ступени

Индекс колеса

Марка стали ГОСТ

Термообработка

Твердость HRC

Напряжения, МПа

Базовое число циклов

Т

В

HP

HP max

FP

FP max

N

N

1

45

1050-74

Закалка

45

880

1000

800

2460Ģ

240

480

60

4

2

40

977-75

Улучшение

НВ220

380

580

600

1060

90

200

60

4


Эквивалентные числа циклов контактных напряжений зубьев шестерни Nне1 и колеса Nне2 /6. с.43/


Nне1=60∙nтt0∙н

Nне2=60∙nб∙t0∙н


где t0 =21024 ч - расчетный срок службы привода,

н - параметр режима нагрузки по контактным напряжениям, который для тяжелого режима равен н =0,5 /2. с.95/.


Nне1= 60∙267,9∙3731,76∙0,5=30∙I06 циклов;

Nне2=60∙75,45∙3731,76∙0,5=8,45∙106 циклов.

Коэффициенты долговечности при расчете на контактную выносливость \2. с.113\


Для шестерни:



Для колеса:



где NHO1=NНО2=60∙106 – базовое число циклов (табл.)


КHL1=6√60∙106/30∙106 =1,21;


принимаем КHL1=1;


КHL2=6√10∙106/8,45∙106 = 1,03;


принимаем КHL2=1;

Допускаемые контактные напряжения для шестерни НР1 и колеса НР2 /5. с.113/:


НР1=0НР1КHL1, НР2=0НР2КHL2


Случайные файлы

Файл
168978.rtf
85385.rtf
47932.rtf
100013.rtf
212187.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.