Пояснительная записка к курсовому проекту по ТММ Расчет редуктора (стр. 1 из 4)

Пояснительная записка к курсовому проекту «Детали машин»

Содержание:

Введение (характеристика, назначение).

1. Выбор эл. двигателя и кинематический расчет.

2. Расчет ременной передачи.

3. Расчет редуктора.

4. Расчет валов.

5. Расчет элементов корпуса редуктора.

6. Расчет шпоночных соединений.

7. Расчет подшипников.

8. Выбор смазки.

9. Спецификация на редуктор.

Введение.

Спроектировать привод к конвейеру по схеме. Мощность на ведомом валу редуктора P₃ = 3 кВт иW₃ = 2,3 pрад/c вращения этого вала.

1.Выбор эл. Двигателя и кинематический расчет.

1.1 Определяем общий h привода

h_общ= 0,913

h_общ=h_р*h_п²_*h_з= 0,96*0,99²*0,97=0,913

h- КПД ременной передачи

h- КПД подшипников

h- КПД зубчатой цилиндрической передачи

1.2 Требуемая мощность двигателя

Р_тр=3,286 кВт

Р_тр =Р₃/h_общ=3/0,913= 3,286 кВт

Р_тр - требуемая мощность двигателя

Р₃ – мощность на тихоходном валу

1.3 Выбираем эл. двигатель по П61.

Р_дв= 4 кВт

4А132 8У3 720 min^-1

4А100S2У3 2880 min^-1

4А100L4У3 1440 min^-1

4А112МВ6У3 955 min^-1

4А132 8У3 720 min^-1

1.4 Определяем общее передаточное число редуктора u_общ:

u_общ = 10,47

u_общ= n_дв/n₃ = 720*0,105/(2,3*p) = 10,47

n_дв – число оборотов двигателя

n₃ = 68,78 min^-1

n₃ – число оборотов на тихоходном валу редуктора

n₃ = W₃/0,105 = 2,3*p/0,105 = 68,78 min^-1

W₃ – угловая скорость тихоходного вала

1.5 Принимаем по ГОСТу для зубчатой передачи u_з = 5, тогда передаточное число ременной передачи равно:

u_рем = 2,094

u_рем = u_общ/ u_з = 10,47/ 5 =2,094

1.6 Определяем обороты и моменты на валах привода:

1 вал -вал двигателя:

n₁ = n_двиг =720 min^-1 W₁ = 0,105*n₁ = 0,105*720 =75,6 рад/c

T₁ = P_треб/W₁ = 3,286/75,6 = 43,466 Н*м

T₁ – момент вала двигателя

2 вал – тихоходный привода - быстроходный редуктора

n₂ = n₁/u_рем = 720/2,094 = 343,84 min^-1

W₂ = 0,105*n₂ =0,105*343,84 = 36,1 рад/c

T₂ = T₁*u_рем*h_р = 43,666*2,094*0,96 = 87,779 Н*м

3 вал - редуктора

n₃ = n₂/u_з = 343,84/5 = 68,78 min^-1

W₃ = 0,105*n₃ =0,105*68,78 = 7,22 рад/c

T₃ = Р_тр/W₃ = 3290/7,22 = 455,67 Н*м

ВАЛ	n min-1	W рад/c	T Н*м
1	720	75,6	43,666
2	343,84	36,1	87,779
3	68,78	7,22	455,67

2.Расчет ременной передачи.

2.1 Определяем диаметр меньшего шкива D₁ по формуле Саверина:

D₁ = (115…135)

P₁ –мощность двигателя

n₁ –обороты двигателя

V= 8,478 м/с

D₁ = 225 мм

D₁ = 125*

=221,39мм по ГОСТу принимаем

2.2 Определяем скорость и сравниваем с допускаемой:

V=p*D₁*n₁/60 = 3,14*0,225*720/60 = 8,478 м/с

При этой скорости выбираем плоский приводной ремень из хлопчатобумажной ткани при V_окр1£ 20 м/с

2.3 Определяем диаметр большего шкива D₂и согласуем с ГОСТ:

D₂ = u_рем *D₁*(1-e) = 2,094*225*(1-0,015) = 464,08 мм

D₂ = 450 мм

e -коэф. упругого скольжения

по ГОСТу принимаем D₂ = 450 мм

2.4 Выбираем межосевое расстояние a_рем для плоских ремней:

a_рем= 1000 мм

(D₁+D₂) £ a_рем£ 2,5(D₁+D₂)

675 £ a_рем£ 1687,5

2.5 Находим угол обхвата ремня j:

j» 180⁰-((D₂-D₁)/ a_рем)*60⁰

j = 166,5⁰

j» 180⁰-((450-225)/1000)*60⁰ = 180⁰-13,2⁰ = 166,5⁰

j = 166,5⁰т.к. j³ 150⁰ значит межосевое расстояние оставляем тем же.

2.6 Определяем длину ремня L:

L = 3072,4 мм

L = 2*a_рем +(p/2)*(D₁+D₂)+(D₂-D₁)²/ 4*a_рем=2*1000+(3,14/2)*(450+225)+(450-225)²/4*1000 = 3072,4 мм

2.7 Определяем частоту пробега ремня n:

n= 2,579 c^-1

n = V/L = 8,478/3,0724 = 2,579 c^-1

n£ 4…5 c^-1

2.8 Вычисляем допускаемое полезное напряжение [G_F]:

[G_F] = G_Fo*C_j*C_V*C_p*C_g = 1,62*0,965*0,752*1*0,9 = 1,058 Мпа

G_Fo –по табл П11 G_Fo = 2,06-14,7*d/D_min d/D_min = 0,03

[G_F] = 1,058 Мпа

C_j -коэф. угла обхвата П12 : C_j= 0,965

C_V –коэф. скорости C_V = 1,04-0,0004*V² = 0,752

C_p –коэф. режима нагрузки П13 : C_p = 1

C_g -коэф зависящий от типа передачи и ее расположения C_g = 0,9

G_Fo = 2,06-14,7*0,03 = 1,62 Мпа

2.9 Вычисляем площадь поперечного сечения ремня S:

S = b*d = F_t/[G_F] = 388,09/(1,058*10⁶) = 0,0003668 м² = 366,8 мм²

F_t = 2T₁/D₁ F_t –окружная сила T₁ –момент вала дв.

F_t = 2*43,66/0,225 = 388,09 H

S = 390 мм²

Найдем по таблицам П7 ширину b = 60мм идлину d =6,5 мм

B = 70 мм

По ГОСТу S = 60* 6,5 = 390 мм²

2.10 Вычисляем силу давления на вал F для хлопчатобумажных ремней:

F = 1164,27 H

F » 3F_t

F = 3*388,09 = 1164,27 H

3. Расчет редуктора.

3.1 Используя П21 и П28 Назначаем для изготовления зубчатых колес сталь 45 с термической обработкой:

Колесо (нормализация) Шестерня (улутшение)

НВ 180…220 НВ 240..280

G

= 420 Мпа G

= 600 Мпа

N_Ho = 10⁷ N_Ho = 1,5*10⁷

G

=110 Мпа G

=130 Мпа

Для реверсивной подачи

N_Fo = 4*10⁶ N_Fo = 4*10⁶

3.2 Назначая ресурс передачи t_ч ³ 10⁴ часов находим число циклов перемены напряжений N_HE = N_FE = 60t_ч*n₃ ³ 60*10⁴*68,78 = 4,12*10⁷т.к. N_HE > N_HOи N_FE > N_FO, то значения коэф. долговечности принимаем: K_HL = 1 и K_FL = 1

Допускаемые напряжения для колеса:

G

= G

*K_HL = 420 МПа G

= G

*K_FL = 110 МПа

для шестерни:

G

= G

*K_HL = 600 МПа G

= G

*K_FL = 130 МПа

3.3 Определения параметров передачи:

K_a = 4300коэф. для стальных косозубых колес

Y_ba = 0,2…0,8 коэф. ширины колеса Y_ba = 0,4

Y_bd = 0,5Y_ba*(u_з+1) = 0,5*0,4*(5+1) = 1,2

по П25 K_Hb» 1,05и так найдем межосевое расстояние a_w:

a_w = 180 мм

a_w ³ K_a*(u_з+1)

= 25800*64,92^-7 = 0,1679 м

по ГОСТу a_w = 180 мм

m_n = 2,5 мм

3.4 Определяем нормальный модуль m_n:

m_n = (0,01…0,02)a_w = 1,8...3,6 ммпо ГОСТу

b = 15⁰

3.5 Обозначаем угол наклона линии зуба b:

b = 8…20⁰ принимаем b = 15⁰

Находим кол-во зубьев шестерни Z₁:

Z₁ = 23

Z₁ = 2a_w*cosb/[m_n(u_з+1)] = 2*180*cos15⁰/[2,5(5+1)] = 23,18

Принимаем Z₁ = 23

Z₂ = 115

Тогда Z₂ = u_з*Z₁ = 5*23 = 115