Реферат

Реферат Расчёт цилиндрического редуктора

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 26.11.2024



1. 

2. 
ВВЕДЕНИЕ

Редуктором называется устройство, состоящее из одной или нескольких передаточных пар, заключенных  в общий корпус и передающие вращающий момент. Редукторы бывают одноступенчатые, многоступенчатые и много – скоростные ( коробка передач).

      В зависимости от расположения валов редукторы разделяются на горизонтальные и вертикальные.

       Как любая передача редуктор может выполнять следующие функции:

1.     изменение частоты вращения рабочего органа;

2.     изменение направления вращения рабочего органа

3.     изменение частоты вращения рабочего органа при постоянной частоте вращения двигателя.

     Червячные передачи применяют в случаях, когда геометрические оси ведущего и ведомого валов перекрещиваются.

      По форме червяка различают передачи с цилиндрическими и с глобоидными червяками. Первые, в свою очередь подразделяются на передачи  с архимедовыми, конволютными и эвольвентными червяками.

      Червячные передачи выполняют в виде редукторов, реже – открытыми.
2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ   РАСЧЕТ.
2.1. Определение мощности двигателя
                                               (1) [4]
где - мощность на ведомом валу,
                              (2) [4]
        коэффициент полезного действия привода,

        - коэффициент полезного действия червячного редуктора,  

        - коэффициент полезного действия винтового конвейера,

         - потери на трение в опорах каждого вала,  


принимаем по таблице П1. [4]  электродвигатель асинхронной серии, закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-81, A4112МА8, с частотой вращения

750 об/мин и скольжением 6,0%. Номинальная частота вращения  об/мин
Угловая  скорость двигателя
 об/мин              (3) [4]
по таблице П2 диаметр выходного вала ротора мм
2.2 Определение передаточного числа
                            (4) [4]
3.РАСЧЕТ РЕДУКТОРА
3.1.          Принимаем число витков червяка в зависимости от передаточного числа: при u = 22,5  =2

3.2.          Число зубьев червячного колеса

                                     (5) [4]

          принимаем стандартное значение , табл 4.1 [4]
При этом                                 (6) [4]
Отличие от заданного
                                      

по Гост 2144-76 допустимо отклонение
3.3.          Выбираем материал червяка

Принимаем Сталь 45 с закалкой до твердости не менее НRC 45 с последующим шлифованием. Для венца червячного колеса принимаем бронзу БрА9Ж3Л ( отливка в песчаную форму). 

Предварительно примем скорость скольжения в зацеплении .

Допускаемое контактное напряжение [табл.4.9 [4]

Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы
                                       (7) [4]

где                                         (8) [4]
,                                               (9) [4]

где
                          (10) [4]
  (11) [4]

тогда МПа – по табл. 4.8 [4]
                       (12) [4]

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=10
3.4. Вращающий момент на валу червячного колеса
(13) [4]

Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К=1,2
3.5.          Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости
 

              

принимаем
3.6.          Определяем модуль
                                    (14) [4]
Принимаем по ГОСТ 2144-76 стандартные значения m=6,3мм и q = 10
3.7.          Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q
                     (15) [4]
   

3.8.          Основные размеры червяка.
     - делительный диаметр червяка
                                                         (16) [4]
-         диаметр вершин витков червяка
                                          (17) [4]

-         диаметр впадин витков червяка
                                    (18) [4]
-         длина нарезанной части шлифованного червяка
           (19) [4]

         

          принимаем
       - делительный угол подъема витка  (по табл.4.3 [4]): при  и
3.9.          Основные размеры венца червячного колеса:
       - делительный диаметр червячного колеса
                                           (20) [4]
       - диаметр вершин зубьев червячного колеса
                                       (21) [4]
-         диаметр впадин зубьев червячного колеса
                                 (22) [4]
   
      -  наибольший диаметр червячного колеса
                              (23) [4]
      - ширина венца червячного колеса
                                              (24) [4]
3.10.      Окружная скорость червяка
                                          (25) [4]
3.11.      Скорость скольжения
                                                 (26) [4]

      

      При этой скорости

      При скорости  приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка (табл.4.4. [4])  и приведенный угол трения .

       КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла
          (27) [4]
      По табл 4.7 [4] выбираем 7 степень точности передачи. В этом случае коэффициент динамичности =1,0.

       Коэффициент неравномерности распределения нагрузки
                                                                        (28) [4]
       где =86- коэффициент деформации червяка при q=10 и , по табл.

                         4.6 [4]

              х = 0,6 – вспомогательный коэффициент (при незначительных

                           нагрузках)
                                                           (29) [4]
        Коэффициент нагрузки
                                                                (30) [4]
         3.12 Проверяем контактное напряжение
                                                                  (31) [4]
           
       3.13. Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.

               Эквивалентное   число зубьев
                                                        (32) [4]
           Коэффициент формы зуба  (табл.4.5 [4])
            Напряжение изгиба
            (33) [4]
4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЧЕРВЯКА И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА
      Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:
      Ведомого (вал червячного колеса)
     
      Ведущего (червяк)
                                                  (34) [4]
      витки червяка выполнены за одно целое с валом
      Диаметр выходного конца ведущего вала по расчету на кручение при

     
                                                          (35) [4]

      Но для соединения его с валом электродвигателя примем ;

      Диаметры подшипниковых шеек . Параметры нарезанной части

Для выхода режущего инструмента при нарезании витков рекомендуется участки вала, прилегающие к нарезке, про-тачивать до диаметра меньше .

     Длина нарезанной части b1=112 мм.

     Расстояние между опорами червяка прием .

      Расстояние от середины выходного вала до ближайшей опоры .
      Ведомый вал.
                                                           (36) [4]
     диаметры подшипниковых шеек  диаметр вала в месте посадки

червячного колеса .

      Диаметр ступицы червячного колеса
                                            (37) [4]
     Принимаем

     Длина ступицы червячного колеса
                                            (38) [4]

   

     Принимаем
5.КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА
     Толщина стенок корпуса и крышки:
                                         (39) [4]
      принимаем
                                                      (40) [4]
     Принимаем

     толщина фланцев корпуса и крышки
                                                                      (41) [4]
      Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек
                                       (42) [4]
       принимаем
       Диаметры болтов:

       Фундаментных

 

                   (43) [4]

        принимаем болты М20: диаметры болтов

6
. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

     Силы в зацеплении

     Окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке

     

                                              (44) [4]
    окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе
                                                 (45) [4]

    радиальные силы на колесе и червяке
                                     (46) [4]
              


Условное обозначение

Подшипника

d, мм

D,мм

В,мм

Т,мм

С,кН

е

46307

35

80

21



42,6

0,68

7211

55

100

21

23

65

0,41



     Вал червяка.
     Расстояние между опорами  Диаметр

     Реакции опор ( правую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу

     , обозначим цифрой 2)

     в плоскости

     

                                                           (47) [4]

    в плоскости
                                                      (48) [4]
                                                                       (49) [4]
                                                       (50) [4]

    Проверка:                                 (51) [4]

    Суммарные реакции

                                        (52) [4]

                                     (53) [4]
    Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных подшипников
                                                                    (54) [4]

                                                                  (55) [4]
    где для подшипников шариковых радиально-упорных с углом                          

коэффициенте осевого нагружения  (табл.9.18 [4])

     Осевые нагрузки подшипников (табл.9.21 [4])

     Т.к.  тогда

     
      Рассмотрим левый подшипник.
      Отношение  осевую нагрузку не учитываем.

      Эквивалентная нагрузка

                                                              (56) [4]

      где - для винтовых конвейеров

              - при вращении внутреннего кольца

              - температурный коэффициент

     Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику
      Рассмотрим правый подшипник
      Отношение                                                    (57) [4]

      Поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой
        (58) [4]

где  по табл.9.18 [4]

        Расчетная долговечность, млн.об.
                                                    (59) [4]

        Расчетная долговечность,ч
                                                                   (60) [4]
       Ведомый вал

       Расстояние между опорами

       В плоскости
       Н                                                           (61) [4]
       В плоскости
                                                                  (62) [4]
      
                                                                  (63) [4]
      
Проверка:                               (64) [4]

Суммарные реакции

                                   (65) [4]

                                 (66) [4]

Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников:

                                                 (67) [4]

                                                 (68) [4]

 где  коэффициент влияния осевого нагружения для подшипника 7211.

    Осевые нагрузки подшипников согласно табл. 9.21 [4] :



     Для правого подшипника отношение  поэтому при подсчете эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем.

      Эквивалентная нагрузка

                                                   (69) [4]

      В качестве опор ведомого вала применим подшипники  7211. Долговечность определим для левого подшипника как наиболее нагруженного. Для левого подшипника отношение

То учитываем осевую нагрузку, примем

                                            (70) [4]

        Расчетная долговечность

                                    (71) [4]

     Расчетная долговечность, ч

                                                        (72) [4]
7.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕДУКТОРА
       Для проектируемого редуктора площадь теплоотводящей поверхности 

А=0,7м²

       Определяем условие работы  редуктора без перегрева при продолжительной работе

                                                                    (72) [4]

где  для работы мощность на червяке

    Считаем, что обеспечивается хорошая циркуляция воздуха, принимаем коэффициент теплопередачи  
                                                      (73) [4]

    что допустимо и редуктор при работе не будет перегреваться.
8. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
    Рассмотрим участок вала передающий вращающий момент от вала червячного колеса к муфте.

    Диаметр выходного конца вала ,Сечение и длина шпонки

 

     Напряжение смятия

 

                   (74) [4]
9.УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ
     Проверяем стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость)

Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка

   (75)[4]

    стрела прогиба

                                         (76) [4]

      допускаемый прогиб

                                  (77) [4]

 

       Таким образом, жесткость обеспечена, так как


     Ведомый вал.

      Материал – Сталь 45 нормализованная:  

     Сечение А-А. диаметр вала в этом сечении 60 мм.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:

табл. 8.5 [4], масштабные факторы (табл.8.8 [4]), коэффициенты  ( стр. 163,164  [4])

     Крутящий момент

      Изгибающий момент            (78) [4]

      Изгибающий момент в вертикальной плоскости

                              (78) [4]

      Суммарный изгибающий момент в сечении А-А

                                           (79) [4]

      Момент сопротивления кручению при

                 (80) [4]

      Момент сопротивления изгибу (табл 8.5 [4])

                     (81)[4]

      Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

                                                  (82) [4]

      
    Амплитуда нормальных напряжений изгиба

     среднее напряжение

    Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

                                                           (83) [4]

    Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

                                               (84) [4]

    Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А

                                                           (85) [4]

    Сечение К-К

     Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (табл.8.7 [4])

 принимаем  

     осевой момент сопротивления

                                                                (86)[4]

     Амплитуда нормальных напряжений

                                                 (87) [4]

     Полярный момент сопротивления

                                                        (88) [4]

     Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

                                             (89) [4]

     Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

                                                                            (90) [4]

     Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

                                                (91) [4]
      Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К

                                                            (100) [4]
      Сечение Б-Б

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки, согласно табл. 8.5 [4]:;

     Момент сопротивления сечения нетто при   

                                          (101) [4]

    Амплитуда нормальных напряжений изгиба

                                                               (102) [4]

     момент сопротивления кручению сечения нетто

                                                                      (103) [4]

     Амплитуда и среднее значение цикла касательных напряжений

                                                                (104) [4]

     Коэффициенты запаса прочности

                                                                                          (105) [4]

                                                                          (106) [4]

     Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б

                                                                   (107) [4]

      Сведем результаты проверки в таблицу



Сечение

А-А

К-К

Б-Б

Коэффициенты запаса S

10,1

3,78

4,23


                              10. ВЫБОР МУФТЫ.
     Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала и по величине расчетного вращающего момента
                                                                                        (108) [4]

 где

к – коэффициент учитывающий условия эксплуатации привода, к=1,3 (табл.11.3 [4])
      
       Выбираем для наших условий работу муфту упругую втулочно-пальцевую ГОСТ 21424-75
11. ВЫБОР СОРТА МАСЛА
    Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием

Жидкого масла. По таблице 10.9 [4] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях  и скорости скольжения

Рекомендуется вязкость масла должна быть приблизительно равна . По таблице 10.10 [4] принимаем масло И-20А.
12.СБОРКА РЕДУКТОРА.
      Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии  с чертежом общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают крыльчатки и шариковые радиально-упорные подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80-100ºС. Собранный червячный вал вставляют в корпус.

      При установке червяка, выполненного за одно с валом, следует обратить внимание на то, что для прохода червяка его диаметр должен быть меньше диаметра для подшипников. В нашем случае наружный диаметр червяка

, а диаметр подшипников 46307 Д=80 мм.

        В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала, затем надевают распорную втулку и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле. Собранный вал укладывают в основании корпуса и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком. Для центровки крышку устанавливают на корпус с помощью двух штифтов и затягивают болты.

        Закладывают в подшипниковые, сквозные крышки войлочные уплотнения и устанавливают крышки с прокладками.

         Регулировку радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.

          Для регулировки червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости колеса с осью червяка.

           Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.

            Собранный редуктор откатывают и испытывают на стенде.

    

    

         
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕРВОУРАЛЬСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО КУРСУ «ДЕТАЛИ МАШИН»
                                          Преподаватель                                 Сосунова Т.В.
                                          Студент группы
г.Первоуральск

2006год
ЗАДАНИЕ.
 Спроектировать одноступенчатый червячный редуктор  с нижним расположением червяка для привода к винтовому конвейеру. Редуктор нереверсивный, предназначен для длительной эксплуатации, работа в две смены. Валы установлены на подшипниках качения. Р=1,6 кВт, ω2=3,2 с 
                     

1. Статья Словообразовательная метафора в истории русского языка
2. Реферат Отчет по практике в турфирме 4
3. Реферат Информационная служба и затраты энергии
4. Курсовая на тему Фізичні основи квантової электроніки
5. Реферат на тему Learning With Techonology Essay Research Paper The
6. Курсовая на тему Этапы разработки экскурсионной программы
7. Реферат Психология деятельности следователя
8. Доклад Дискретно-темпоральная модель вселенной
9. Реферат Модульное обучение
10. Реферат Психокоррекция