|
|
| Курсовая: Расчет одноступенчатого редуктора |
Наносим габариты подшипников ведущего вала, наметив предварительно внутреннюю
стенку корпуса на расстоянии 10 мм от торца шестерни и отложив зазор между
стенкой корпуса и центром подшипника 10 мм (для размещения мазеудерживающего
кольца). Второй подшипник размещаем на расстоянии от первого равном
2.5*dв1=2,5*13=32.5 мм [2], где dв1 - диаметр выходного конца ведущего вала.
Размещаем подшипники ведомого вала, наметив предварительно внутреннюю стенку
корпуса на расстоянии 10 мм от торца ступицы колеса и отложив расстояние
между стенкой корпуса и центром подшипника 10 мм.
Замером определяем расстояния
a1=30 мм ; a2=48 мм ; a3=33 мм ; a4=64 мм
4. Проверка долговечности подшипников.
Ведущий вал
Расчётная схема
a1=30 мм
а2=48 мм
Рr1=203.5 Н
Pa1=74 Н
P=1678.3 Н
Определение реакций опор
в вертикальной плоскости
рис. 3 Расчётная схема
ведущего вала.
Проверка:
Определение реакций опор в горизонтальной плоскости
Проверка:
Определение эквивалентных нагрузок
 [3] , где X,Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок соответственно;
Kv - коэффициент учитывающий вращение колец подшипников;
Fr - радиальная нагрузка, Н;
КБ - коэффициент безопасности;
Кт - температурный коэффициент
 , где Нi, Vi - реакции опор в
горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно, Н
Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников
 [1]
здесь для подшипников 7203 параметр осевого нагружения e = 0.31
В нашем случае S1>S2; Fa>0, тогда Pa1=S1=706.2 H
Pa2=S1+Pa=271+74=345 H
X=0.4 Y=1.97
Расчётная долговечность, млн. об.
Расчётная долговечность, ч
 , где n = 1500 частота вращения ведущего вала.
Расчёт ведомого вала
Определение реакций опор в
вертикальной плоскости
рис. 4 Расчётная схема
ведомого вала.
Проверка:
 
Определение реакций опор в горизонтальной плоскости.
 
Проверка:
Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников
В нашем случае S1>S2; Fa>0, тогда Pa1=S1=63 H
Pa2=S1+Pa1=63+203.5=266.5 H
Так как в качестве опор ведомого вала применены одинаковые подшипники 7204 ,
то долговечность определим для более нагруженного подшипника.
 , по этому осевую нагрузку следует учитывать.
Эквивалентная нагрузка
Pэ=0.4*515.7+1.67*266.5=0.7 кН
Расчётная долговечность, млн. об.
 [1]
Расчётная долговечность, ч
здесь n = 536 об/мин - частота вращения ведомого вала
Полученная долговечность более требуемой. Подшипники приемлемы.
5. Уточнённый расчёт валов.
Нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а
касательные от кручения по пульсирующему
5.1 Выбор материала вала
Предварительно примем углеродистую сталь обычного качества, Ст5, для которой
предел временного сопротивления db=500 МПа
5.2 Определение изгибающих моментов
Ведущий вал
У ведущего вала определять коэффициент запаса прочности в нескольких сечениях
нецелесообразно, достаточно выбрать одно сечение с наименьшим коэффициентом
запаса, а именно сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерне
(см. Рис.3). В этом опасном сечении действуют максимальные изгибающие моменты
My и Mx и крутящий момент Mz = Т2. Концентрация напряжений вызвана
напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.
a1=14 мм;
а2=48 мм
Рr=203,5 Н;
Ра=74 Н ;
Р=1678,3 Н
Vа=308,5 Н;
Vв=105 Н;
Hа=2727,2 Н;
Hв=1048,9 Н;
Ma=10,582 Н*м
Построение эпюры Мy (рис. 5)
0£y£a1 My=-Pa*x+Ma;
y=0 My=Ma
y=a1 My=- Pr*a+Ma=-50,468 Н*м
0£y£a2 My=-Vв*y=-50,468 Н*м
Построение эпюры Мx (рис. 5)
0£x£a1 Mx=-P*x
0£x£a2 Mx=-Hв*x
x=0 Mx=0
x=a1 Mx=- P*a1=-50,349 Н*м
x=0 Mx=0
рис. 5 Эпюры моментов x=a2 Mx=- Hв*a2=-50,349 Н*м
Ведомый вал
а3=33 мм;
а4=64 мм
Рr=74 Н;
Ра=203,5 Н;
Р=595,5 Н
Vа=133,4 Н;
Vв=-59,4 Н;
Hа=393,9 Н;
Hв=202 Н;
Ma=82,0105 Н*м
Построение эпюры Мy (рис. 6)
0£y£a3 My=Vв*y
y=0 My=0
y=a3 My=Va*a3=44,022 Н*м
0£y£a4 My=Vв*y
y=0 My=0
y=a4 My=Va*a4=-38,016 Н*м
Построение эпюры Мx (рис. 6)
0£x£a3 Mx=-Ha*x
x=0 Mx=0
x=a3 Mx=- Ha*a3=-129,657 Н*м
0£x£a4 Mx=-Hв*x
x=0 Mx=0
рис. 6 Эпюры моментов x=a4 Mx=- Hв*a4=-129,657 Н*м
5.3 Определение суммарного изгибающего момента в опасном сечении
5.4 Определение осевого момента сопротивления сечения
 [1]
5.5 Амплитуда нормальных напряжений
 [1]
5.6 Определение полярного момента сопротивления
5.7 Определение амплитуды касательного напряжения
5.9 Определение коэффициентов запасов прочности
8.1 по нормальному напряжению
,где sv - амплитуда нормальных напряжений; Кs - эффективный коэффициент
концентрации нормальных напряжений; es - масштабный фактор для нормальных
напряжений; b - коэффициент учитывающий влияние шероховатости поверхности b =
0.97¸0.9
8.2 по касательному напряжению
, где t-1 - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения; kt -
коэффициент концентрации напряжений; et - масштабный фактор; t - амплитуда
касательных напряжений, МПа; b - коэффициент, учитывающий влияние
шероховатости поверхности; Yt - коэффициент асимметрии цикла; tm - среднее
значение амплитуды касательных напряжений, МПа.
5.10 Определение общего коэффициента запаса прочности
6. Выбор типа крепления вала на колесе.
Расчёт соединений.
6.1 Выбор материала
В качестве материала шпонки примем сталь углеродистую обыкновенного качества
Ст6, для которой допускаемое напряжение на смятие [s]см=70¸100 МПа,
допускаемое напряжение на срез [t]ср=0,6*[s]см=42 МПа
6.2 Геометрические размеры шпонки
b=5 мм;
h=5 мм;
t1=3.0 мм;
t2=2.3 мм;
lш=lст2-(5¸10)=28 мм,
где lст2 - длина ступицы, мм
lш - длина шпонки, мм
шпонка 5´5´28 ГОСТ 23360-78
6.3 Проверка шпонки на смятие
 , где Т3 - крутящий момент на валу С, Н*м (таблица 2);
dк - диаметр вала под колесо, мм;
h - высота шпонки, мм;
b - ширина шпонки, мм;
lш - длина шпонки, мм
возьмём с закруглёнными концами
lp=28-5=23 мм берём 20 мм
6.4 Проверка шпонки на срез
7. Выбор и анализ посадок
7.1 Выбираем посадки
Примем посадки согласно таблице 4
таблица 4
| Зубчатое колесо на вал | 
| | Распорная втулка на вал | 
| | Торцевые крышки на ПК | 
| | Внутренние кольца ПК на валы | 
| | Наружные кольца ПК в корпусе | 
| | Уплотнения на валы | 
|
Выполним анализ посадки Н7/m6
7.2 Определение предельных отклонений отверстий на колесе
D=25 (Н7) ES=+21 мкм
EI=0 мкм
7.3 Определение предельных отклонений вала
d=25 (m6) es=+21 мкм
ei=+8 мкм
7.4 Определение max значения натяга
Nmax=es-EI=21-0=21 мкм
7.5 Определение max значения зазора
Smax = ES-ei = 21-8=13 мкм
7.6 Определение допусков
7.6.1. на отверстие
ТD=ES=EI=21-0=21 мкм
7.6.2 на вал
Тd=es-ei=21-8=13 мкм
7.7 Определение предельных размеров
Dmax=D+ES=25+0.021=25.021 мм
Dmin=D+EI=15 мм
dmax=d+es=25+0.021=25.021 мм
dmin=d+ei=25+0.008=25.008 мм
7.8 Построим схему допусков
8. Выбор муфт. Выбор уплотнений.
8.1 Выбор муфты
Возьмём муфту упругую втулочно-пальциевую (МУВП). Эта муфта является наиболее
распространённой муфтой с неметаллическими упругими элементами - резиной;
обладает хорошей эластичностью, демпфирующей электроизоляционной способностью
8.1.1 Вращающий момент на валу электродвигателя
8.1.2 При ударной нагрузке принимаем коэффициент режима работы муфты К=4
8.1.3 Расчётный вращающий момент
8.1.4 По нормали МН-2096-64 выбираем муфту МУВП-16 (см. табл. 5)
таблица 5
d, мм | D, мм | L, мм | D1, мм | z | dп, мм | lп, мм | lв, мм | [Мрас] Н*м | w,. рад/с | | 13 | 90 | 84 | 58 | 4 | 10 | 19 | 15 | 31.4 | 660 |
8.1.5 Проверяем пальцы на изгиб
8.1.6 Проверяем резиновые втулки на смятие
Выбранная муфта удовлетворяет условию прочности
8.2 Выбор уплотнений
Выберем уплотнение подшипников качения в зависимости от окружной скорости валов.
Ведущий вал
 , где w - угловая скорость
ведущего вала, рад/с; d - диаметр выходного конца ведущего вала, мм
Так как u1<2 м/с, то примем войлочное уплотнение по ГОСТ 6308-71, со
следующими параметрами
| dв1 | d | D | b | D1 | d1 | b1 | b2 | | 13 | 12 | 21 | 2.5 | 22 | 14 | 2 | 3.0 |
Ведомый вал
 , где w - угловая скорость
ведомого вала, рад/с; d - диаметр выходного конца ведомого вала, мм
u2<2 м/с, принимаем войлочное уплотнение со следующими параметрами:
| dв1 | d | D | b | D1 | d1 | b1 | b2 | | 17 | 16 | 25 | 3 | 26 | 18 | 2.5 | 3.2 |
9. Выбор смазки редуктора и подшипников.
9.1 Выберем смазку для редуктора
Окружная скорость u = 5 м/с. Так как u<10 м/с, то примем картерную смазку.
Колесо погружаем в масло на высоту зуба.
Определим объём масляной ванны
V=(0.5¸0.8)*Nн , где Nн - номинальная мощность двигателя, Вт
V=(0.5¸0.8)*1.5=0.75¸1.2 л
При средней скорости u = 5 м/с, вязкость должна быть 28*10-6 м /с
Принимаем масло индустриальное И-30А по ГОСТ 20799-75
9.2 Выберем смазку подшипников качения
Критерием выбора смазки является k (млн.об./мин.)
k=dп*n, где dп - диаметр вала под подшипники, мм;
n - частота вращения вала, об/мин
k1 = dп1*n1 = = млн.об./мин.
K2 = dп2*n2 = = млн.об./мин
Полученные значения k не превышают 300000 млн.об./мин., поэтому применяем
пластичную смазку УС-2 по ГОСТ 1033-73, которая закладывается в подшипниковые
камеры при монтаже.
10. Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и
покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с
узлов валов:
на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и устанавливают
роликоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100° С;
в ведомый вал закладывают шпонку 5´5´28 и напрессовывают зубчатое
колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие
кольца и устанавливают подшипники, предварительно нагретые в масле.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора, регулируют зубчатое
зацепление и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности
стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на
корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к
корпусу.
После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят
крышки подшипников с комплектом металлических прокладок; регулируют тепловой
зазор. Перед установкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные
уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов
отсутствие заклинивания подшипников (валы должны прокручиваться от руки) и
закрепляют крышки винтами.
Затем ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и привинчивают
фонарный маслоуказатель.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе,
устанавливаемой техническими условиями.
11. Список использованной литературы
1. Анурьев В.И. - Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х томах.
Том 3 - М.: Машиностроение, 1980. - 398 с.
2. Анурьев В.И. - Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х томах.
Том 1 - М.: Машиностроение, 1979. - 483 с.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. - Детали машин. Курсовое проектирование. -
Высшая школа, 1990. - 523 с.
4. Чернавский С.А. - Курсовое проектирование деталей машин. - М.:
Машиностроение, 1988. - 416 .с
Оглавление
Техническое задание
1
Назначение и сравнительная характеристика привода 2
1. Кинематический и силовой расчёт привода. Выбор электродвигателя
4
2. Геометрический прочностной расчёт закрытой передачи 7
3. Разработка эскизной компоновки редуктора 10
4. Проверка долговечности подшипников
13
5. Уточнённый расчёт валов
17
6. Выбор типа крепления вала на колесе
20
7. Выбор и анализ посадок
21
8. Выбор муфт. Выбор уплотнений
22
9. Выбор смазки редуктора и подшипников 23
10.Сборка редуктора
25
11.Список использованной литературы
26
Приложения
Оглавление
Страницы: 1, 2
|
|
|
|
© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент. |
|
|
