Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Января 2012 в 16:32, курсовая работа
В данной расчетно-пояснительной записке приведен кинематический расчет многоступенчатого привода, включающего в себя электродвигатель, ременную, цилиндрический редуктор и открытую зубчатую передачи. Выполнен также прочностной расчет цилиндрической и зубчатой передачи, произведен подбор подшипников входного и выходного валов закрытой передачи. Выполнен подбор смазки редуктора. Рассчитаны напряжения, возникающие в опорах выходного вала, а также крутящие и изгибающие моменты на данном валу, приведены их эпюры.
РЕФЕРАТ 1
ВВЕДЕНИЕ 3
1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРИВОДА 4
2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА 5
2.1. Выбор электродвигателя 5
2.2. Кинематический расчет привода 6
3. РАСЧЕТ ОТКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ 9
3.1. Расчет клиноременной передачи 9
3.2. Расчет зубчатой передачи 12
4. РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ (ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА) 19
4.1. Выбор материала зубчатой передачи 19
4.2. Определение допускаемых контактных напряжений [σ]Н 19
4.3 Определение допускаемых напряжений изгиба [σ]F 20
4.4 Проектный расчет закрытой зубчатой передачи 21
4.5. Проверочный расчет 23
4.6. Определение сил в зацеплении 25
4.7. Определение консольных сил 26
5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ И ВЫБОР СТАНДАРТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (ПОДШИПНИКИ, КРЫШКИ, УПЛОТНЕНИЯ). 27
5.1. Определение геометрических параметров ступеней валов 27
5.2. Вал колеса (выходной вал) 29
5.3. Предварительный выбор подшипников качения 30
6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА 31
7. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ 34
7.1. Определение реакций в опорах и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов выходного вала 34
7.2. Определение реакций в опорах и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов входного вала 36
7.3. Проверочный расчет подшипников вала долговечность 38
7.4 Проверочный расчет подшипников вал-шестерни на долговечность 40
7.5. Проверочный расчет шпонок 41
7.6. Проверочный расчет вала на усталостную прочность 43
8. СМАЗКА РЕДУКТОРА 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
приложение1.............................…………………………………………………………………....50
приложение2……………………………………………………………………….…………...……51
Участок III – участок для установки подшипников; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
С учетом полученного диаметра выбираем подшипники по ГОСТ 333–79 (подшипники роликовые конические однорядные) [3].
Обе опоры вала выполняют на подшипниках 7212 ГОСТ 333–79.
Таблица 10
Подшипники, устанавливаемые на входном валу.
Обозначение | Основные размеры | Грузоподъемность, кН | Фактор нагрузки | ||||||
d, мм | D, мм | Y | b, мм | с, мм | α° | Cr | C0r | Y | |
7212 | 60 | 110 | 1.547 | 23 | 19 | 2.5 | 72,9 | 58,4 | 1.710 |
Участок IV – участок для установки колеса. Диаметр определяется по формуле:
Со стороны выходного конца вала ставится торцовая крышка с отверстием для манжетного уплотнения, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].
С другой стороны ставится торцовая глухая крышка, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].
Выходной вал
Рис.
4
Участок I – выходной конец вала для установки шестерни зубчатой передачи. Диаметр выходного конца вала определяется по формуле:
где – крутящий момент на рассматриваемом валу, Нм;
– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, для выходных концов вала принимаются равными МПа;
Участок II – участок для установки уплотнения; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
Для защиты подшипников от внешней среды и удержания смазки в опорных узлах ставится манжетное уплотнение, выбранное в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 8752–79 [5].
Участок III – участок для установки подшипников; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
С учетом полученного диаметра выбираем подшипники по ГОСТ 333–79 (подшипники роликовые конические однорядные) [3].
Обе
опоры вала выполняют на подшипниках
7315 ГОСТ 333–79.
Таблица 11
Подшипники, устанавливаемые на выходном валу.
Обозначение | Основные размеры | Грузоподъемность, кН | Фактор нагрузки | ||||||
d, мм | D, мм | T, мм | b, мм | с, мм | Α° | Cr | C0r | Y | |
7315 | 75 | 130 | 24 | 23 | 19 | 12 | 97,6 | 84,5 | 1.547 |
Со стороны выходного конца вала ставится торцовая крышка с отверстием для манжетного уплотнения, выбранная в зависимости от диаметра внешнего кольца подшипника [4], [3].
С
другой стороны ставится торцовая глухая
крышка, выбранная в зависимости
от диаметра внешнего кольца подшипника
[4], [3].
Участок IV – участок для установки колеса. Диаметр определяется по формуле:
где – крутящий момент на рассматриваемом валу, Нм;
– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, в местах посадки колес принимаются равными МПа;
Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки.
Выбираем подшипники для валов [1, с.111]. На тихоходном и быстроходном валах устанавливаем подшипники типа радиальные конические однорядные. Схема установки – с одной фиксирующей опорой. Серия средняя. По величине диаметров d2 и d4 выбираем подшипники [1, с.410]:
для быстроходного вала 7212;
для тихоходного вала 7215.
Корпус редуктора предназначен для размещения в нем деталей передачи, восприятия усилий, возникающих при работе, а также для предохранения деталей передачи от повреждений и загрязнений.
Редукторы общего назначения для удобства сборки и разборки конструируют разъемными. Плоскость разъему проходит, как правило, через оси валов параллельно плоскости основания. В этом случае каждый вал редуктора со всеми расположенными на нем деталями представляет собой самостоятельную сборочную единицу, которую собирают и контролируют заранее независимо от других валов и затем монтируют в корпусе.
Габариты и форма редуктора определяются числом и размерами зубчатых колес, заключенных в корпус, положением плоскости разъема и расположением валов.
В крышке корпуса для заливки масла, контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации предусматривают смотровое окно. Оно располагается в местах, удобных для осмотра зацепления. Размеры окна должны обеспечивать хороший обзор зацепления. Форма отверстий может быть прямоугольной, круглой или овальной.
В нижней части основания корпуса предусматривают маслосливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой, и отверстие для установки маслоуказателя.
Для
подъема и транспортировки
где – толщина стенок основания редуктора, мм;
– толщина стенок крышки редуктора, мм;
– межосевое расстояние, мм;
H=230 мм
где M и N – размеры основания корпуса,
Таблица 12
Размеры элементов фланцев.
Элементы фланцев | Диаметр болта | |||||
М8 | М10 | М12 | М16 | М20 | М24 | |
Ширина фланца К, мм | 24 | 28 | 33 | 39 | 48 | 54 |
Расстояние от оси болта до стенки С, мм | 13 | 15 | 18 | 21 | 25 | 27 |
Диаметр отверстия d0, мм | 9 | 11 | 13 | 17 | 22 | 26 |
Диаметр планировки D0, мм | 17 | 20 | 26 | 32 | 38 | 45 |
Радиус закругления R, мм | 3 | 3 | 4 | 5 | 5 | 8 |