Редуктор двухступенчатый соосный двухпоточный (125419)

Посмотреть архив целиком

ФЕДЕРАЛНОЕ АГЕНСТВО ПО КУЛЬТУРЕ И КИНЕМАТОГРАФИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ




Кафедра механики






Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

на тему «Редуктор двухступенчатый соосный двухпоточный с внутренним зацеплением тихоходной ступени»













Санкт-Петербург

2009г.


Содержание


Техническое задание на курсовое проектирование

1 Кинематический расчет и выбор электродвигателя

2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

3 Расчет тихоходной ступени привода

3.1 Проектный расчет

3.2 Проверочный расчет по контактным напряжениям

3.3 Проверочный расчет зубьев на изгиб

4 Расчет быстроходной ступени привода

5 Проектный расчет валов редуктора

5.1 Расчет тихоходного вала редуктора

5.2 Расчет быстроходного вала редуктора

5.3 Расчет промежуточного вала редуктора

6 Подбор и проверочный расчет шпонок

6.1 Шпонки быстроходного вала

6.2 Шпонки промежуточного вала

6.1 Шпонки тихоходного вала

7 Проверочный расчет валов на статическую прочность

8 Выбор и проверочный расчет подшипников

9 Выбор масла, смазочных устройств

Список использованной литературы




Техническое задание на курсовое проектирование


Механизм привода



  1. электродвигатель;

  2. муфта;

  3. редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый соосный двухпоточный с внутренним зацеплением тихоходной ступени;

  4. муфта;

  5. исполнительный механизм.


Вариант 1

Потребный момент на валу исполнительного механизма (ИМ) Тим=30Нм;

Угловая скорость вала ИМ ωим=5,8с-1.

Разработать:

  1. сборочный чертеж редуктора;

  2. рабочие чертежи деталей тихоходного вала: зубчатого колеса, вала, крышки подшипника.



1 Кинематический расчет и выбор электродвигателя


Исходные данные:

  • потребный момент на валу исполнительного механизма (ИМ) Тим=30Нм;

  • угловая скорость вала ИМ ωим=5,8с-1;

Определяем мощность на валу ИМ Nим= Тимх ωим=30х5,8=174Вт.

Определяем общий КПД привода по схеме привода


ηобщкп ηшп ηм ηп (1.1)


где [1, с.9,10]: ηзп=0,972- КПД зубчатой цилиндрической передачи;

ηм=0,982 – потери в муфтах;

ηп=0,994- коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках 4-х валов.

Сделав подстановку в формулу (1.1) получим:

ηобщ.=0,972*0,982*0,994=0,868

Определяем потребную мощность электродвигателя [1,с.9]


NэдNимобщ. (1.2)


где Nэд – требуемая мощность двигателя:

Nэд=174/0,877=198,4Вт

Выбираем электродвигатель [1,с.18,табл.П2]

Пробуем двигатель АИР71В8:

Nдв.=0,25кВт;

nдв=750об/мин;

S=8%.

Определяем номинальную частоту вращения электродвигателя по формуле (5) [1,c.11]:

nном=nдв·(1-S/100);

nном=750·(1-0,08);

nном=690 об/мин

Определяем угловую скорость вала двигателя

ωдвnдв/30=π*690/30=72,2рад/с;

Определяем общее передаточное число привода

U=ωдв./ωим=72,2/5,8=12,5

Производим разбивку передаточного числа по ступеням. По схеме привода


Uобщ.=U1· U2; (1.3)


Назначаем по рекомендации [1,табл.2.3]:


U2=5;

тогда

U1= Uобщ./U2;

U1=2,5.

Принимаем окончательно электродвигатель марки АИР71В8.

Угловые скорости определяем по формуле


ω=πn/30 (1.4)



Рис.1 Схема валов привода

1 – быстроходный вал; 2 – промежуточный вал; 3 – тихоходный вал.


По схеме валов (рис.1) и формуле (1.4) определяем частоты вращения и угловые скорости каждого вала

n1= nном.

ω1= ωдв=72,2рад/с;

n2= nном/U1=650/3,5=185,7об/мин;

ω2n2/30=π*216,7/30=19,45 рад/с;

n3= n2/U2=216,7/3,55=52,3 об/мин;

ω3n3/30=π*61,1/30=5,48 рад/с.

Определяем мощность на каждом валу по схеме привода

N1=Nдв ηм=0,25*0,98=245Вт;

N2=N1 ηзп ηп3=245*0,97*0,993=230Вт;

N3=N2 ηзп ηп =233*0,97*0,99=221Вт;

Nим=N3 ηм =224*0,98=217Вт.

Определяем вращающие моменты на каждом валу привода по формулам [1,с.12,14]:


; Т21U1 ; Т32U2; (1.5)


Т1=245/72,2=3,4 Н•м;

Т2=3,4•2,5=8,5 Н•м;

Т3=8,5•5=42,5 Н•м.

Все рассчитанные параметры сводим в табл.1.


Таблица 1 Параметры кинематического расчета

вала

n, об/мин

ω, рад/с

N, Вт

Т, Нм

U

Дв

690

72,2

250

3,5


1

690

72,2

245

3,4

2,5

2

185,7

19,45

230

8,5

5

3

52,3

5,48

221

42,5

ИМ

52,3

5,48

217

42,5





2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений


Выбираем материал для шестерни и колеса по табл.3.2 [4,c.52]:

шестерня – сталь 40Х, термообработка – улучшение 270НВ,

колесо - сталь 40Х, термообработка – улучшение 250НВ.

Определяем допускаемое контактное напряжение по формуле [4,c.53]:


(2.1)


где σHlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

КHL – коэффициент долговечности;

[SH] – коэффициент безопасности;

по [1,c.33]: КHL =1; [SH] =1,1.

Определяем σHlimb по табл.3.1[4,c.51]:


σHlimb =2НВ+70; (2.2)


σHlimb1 =2270+70; σHlimb1 =610МПа;

σHlimb2 =2250+70; σHlimb1 =570МПа.

Сделав подстановку в формулу (2.1) получим

; МПа;

; МПа.

Определяем допускаемое расчетное напряжение по формуле [4,c.53]:


(2.3)

;

МПа.

Определяем допускаемые напряжения по по табл.3.1[4,c.51]:

[σ]Fo =1,03НВ;

[σ]Fo1 =1,03x270=281МПа;

[σ]Fo2 =1,03x250=257МПа.



3 Расчет тихоходной ступени привода


3.1 Проектный расчет


Определяем межосевое расстояние передачи по формуле [4,c.61]:


(3.1)


где Ка – числовой коэффициент, Ка =49,5 [4,c.61];

К – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, К =1 для прямозубых колес [4,c.54];

- коэффициент ширины венца колеса, =0,315 назначаем по ГОСТ2185-66 с учетом рекомендаций [4,c.61];

U – передаточное отношение, U2=5 (см. табл.1):

Т – вращающий момент на колесе ,Т3 =42,5 Нм (см. табл.1).

Подставив значения в формулу (3.1) получим:

Принимаем окончательно по ГОСТ6636-69 [4,табл.13.15]

Определяем модуль [2,c.36]:


(3.2)


mn=(0,01…0,02)·70;

mn=0,7;

Принимаем модуль mn=1мм [2,c.36]

Так как тихоходная ступень внутреннего зацепления определяем разность зубьев зубьев по формуле [5,т.2, c.432]:


z2-z1=2aw/mn (3,3)


z2-z1=2·70/1;

z2-z1=140.

Определяем число зубьев шестерни и колеса по формулам (3.13) [2,c.37]:

z1= z2-z1/(U2+1); z1=140/6=23,3; z1=24;

z2= z2-z1-+z1=140+24=164; z2=164.

Отклонения передаточного числа от номинального нет.

Определяем делительные диаметры шестерни и колеса по формуле [5,т.2, c.432]:


d=mn·z; (3.4)


d1=mn·z1=1х24=24мм;

d2=mn·z2=1х164=164мм;

Определяем остальные геометрические параметры шестерни и колеса по формулам [5,т.2, c.432]:

; ;


; ; (3.5)

; (3.6)


мм; мм; мм;

мм; ; мм;

; мм;

; мм

; мм;

; мм;

Определяем окружные скорости колес

; м/с.

Назначаем точность изготовления зубчатых колес – 7F [2,c.32].

Определяем силы в зацеплении [4, табл.6.1]:

- окружная


(3.7)


; Н;


Таблица 2 Параметры зубчатой передачи тихоходной ступени

Параметр

Шестерня

Колесо

mn,мм

1

ha,мм

1

ht,мм

1,25

h,мм

2,25

с, мм

0,375

z

24

164

d,мм

24

164

dа,мм

26

162

df,мм

21,5

166,5

b, мм

50

54

аW,мм

70

v, м/с

0,23

Ft, Н

531

Fr, Н

193


Случайные файлы

Файл
104132.rtf
130656.rtf
31640.rtf
22199-1.rtf
115932.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.