Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Июня 2012 в 15:47, курсовая работа
Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) задана:
Pв = 27 кВт.
Тогда требуемая мощность электродвигателя [1, стр. 5]
Pэ.тр = Pв/ηобщ,
где ηобщ = η1 η2 η3 ...
Здесь η1, η2, η3 ... - КПД отдельных звеньев кинематической цепи, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках можно принимать по табл. 1.1 (1, стр. 6).
Введение
1. Кинематический расчет привода
1.1 Подбор электродвигателя
1.2 Уточнение передаточных чисел привода
1.3 Определение частот вращения и вращающих моментов на валах
2. Расчет цилиндрической передачи
2.1 Выбор твердости, термической обработки и материала колес
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений
2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
2.4 Проектный расчет
2.4.1 Межосевое расстояние
2.4.2 Предварительные основные размеры колеса
2.4.3 Модуль передачи
2.4.4 Суммарное число зубьев
2.4.5 Число зубьев шестерни и колеса
2.4.6 Фактическое передаточное число
2.4.7 Диаметры колес
2.4.8 Размеры заготовок
2.4.9 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
2.4.10 Силы в зацеплении
3. Эскизное проектирование
3.1 Проектные расчеты валов
3.2 Расстояние между деталями передач
3.3 Выбор типов подшипников
3.4 Схемы установки подшипников
3.5 Составление компоновочной схемы
4. Конструирование зубчатых колес
4.1 Шестерня
4.2 Зубчатое колесо
5. Подбор шпоночных соединений
5.1 Подбор шпоноки для соединения зубчатого колеса и вала
5.2 Подбор шпонок входного и выходного хвостовиков
6. Подбор подшипников качения на заданный ресурс
6.1 Подшипники быстроходного вала
6.2 Подшипники тихоходного вала
7. Конструирование корпусных деталей
8. Конструирование крышек подшипников
9. Расчет валов на прочность
9.1 Входной вал
9.2 Выходной вал
10. Выбор манжетных уплотнений
10.1 Входной вал
10.2 Выходной вал
11. Выбор смазочных материалов и системы смазывания
12. Расчет муфт
13. Порядок сборки привода, выполнение необходимых регулировочных работ
Список используемой литературы
При окружно скорости 2.77 м/с (что меньше 6 м/с) выбираем степень точности 8.
Уточняем предварительно найденное значение межосевого расстояния:
где Ka = 450 - для прямозубых колес; Ka = 410 - для косозубых и шевронных, МПа; [σ]H - в МПа.
ψba - коэффициент ширины принимают из ряда стандартных чисел: 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63 в зависимости от положения колес относительно опор:
при симметричном расположении 0,315-0,5;
при несимметричном 0,25-0,4;
при консольном расположении одного или обоих колес 0,25-0,4;
Для шевронных передач ψba = 0,4 - 0,63; для коробок передач ψba = 0,1 - 0,2; для передач внутреннего зацепления ψba = 0,2 (u+1)/(u-1). Меньшие значения ψba - для передач с твердостью зубьев H ≥ 45HRC.
Принимаем ψba = 0,31.
Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность
KH = KHνKHβKHα.
Коэффициент KHν учитывает внутреннюю динамику нагружения, связанную прежде всего с ошибками шагов зацепления и погрешностями профилей зубьев шестерни и колеса. Значения KHνпринимают по табл. 5 в зависимости от степени точности передачи по нормам плавности, окружной скоросто и твердости рабочих поверхностей.
Табл. 5 [1, табл. 2.6, стр. 18]
Степень точности по ГОСТ 1643-81 |
Твердость на поверхности зубьев колеса |
Значения KHυ при υ, м/с | ||||
|
1 |
3 |
5 |
8 |
10 | ||
|
6 |
> 350 HB |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,10 1,04 |
1,16 1,06 |
1,20 1,08 |
≤ 350 HB |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,16 1,06 |
1,25 1,09 |
1,32 1,13 | |
|
7 |
> 350 HB |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,12 1,05 |
1,19 1,08 |
1,25 1,10 |
≤ 350 HB |
1,04 1,02 |
1,12 1,06 |
1,20 1,08 |
1,32 1,13 |
1,40 1,16 | |
|
8 |
> 350 HB |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,15 1,06 |
1,24 1,09 |
1,30 1,12 |
≤ 350 HB |
1,05 1,02 |
1,15 1,06 |
1,24 1,10 |
1,38 1,15 |
1,48 1,19 | |
|
9 |
> 350 HB |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,17 1,07 |
1,28 1,11 |
1,35 1,14 |
≤ 350 HB |
1,06 1,02 |
1,12 1,06 |
1,28 1,11 |
1,45 1,18 |
1,56 1,22 | |
Примечание. В числителе приведены значения для прямозубых, в знаменателе - для косозубых хубчатых колёс.
Для степени точности 8, максимальной окружной скорости 2.77 м/с, твердости HB>350 принимаем KHν = 1.09.
Коэффициент KHβ учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, обусловливаемую погрешностями изготовления (погрешностями направления зуба) и упругими деформациями валов, подшипников. Зубья зубчатых колес могут прирабатываться: в результате повышенного местного изнашивания распределение нагрузки становится более равномерным. Поэтому рассматривают коэффициенты неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы KHβ0 и после приработки KHβ.
Значение коэффициента KHβ0 принимают по таблице 6 в зависимости от коэффициента ψbd = b2/d1, схемы передачии твердости зубьев. Так как ширина колеса и диаметр шестерни еще не определены, значение коэффициента ψbd вычисляют ориентировочно:
ψbd = 0,5ψba (u
ψbd = 0,5 ∙ 0.31 ∙ (7 + 1) = 1.2.
Коэффициент KHβ определяют по формуле:
KHβ = 1 + (KHβ0 - 1)KHw,
где KHw - коэффициент, учитывающий приработку зубьев, его значения находят в зависимости от окружной скорости для зубчатого колеса с меньшей твердостью (табл. 7).
Коэффицент KHα определяют по формуле:
KHα = 1 + (K0Hα - 1)KHw,
где KHw - коэффициент, учитывающий приработку зубьев, его значения находят в зависимости от окружной скорости для зубчатого колеса с меньшей твердостью (табл. 7).
Рис. 1 [1, рис. 2.4, стр. 19]
Табл. 6 [1, табл. 2.7, стр. 19]
Ψbd |
Твердость на поверхности зубьев колеса |
Значения KHβo для схемы передачи по рис. 1 [1, рис. 2.4, стр. 19] | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | ||
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6 |
≤ 350 HB > 350 HB
≤ 350 HB > 350 HB
≤ 350 HB > 350 HB
≤ 350 HB > 350 HB
≤ 350 HB > 350 HB
≤ 350 HB > 350 HB
≤ 350 HB > 350 HB |
1.17 1.43
1.27 ---
1.45 ---
--- ---
--- ---
--- ---
--- --- |
1,12 1,24
1,18 1,43
1,27 ---
--- ---
--- ---
--- ---
--- --- |
1,05 1,11
1,08 1,20
1,12 1,28
1,15 1,38
1,18 1,48
1,23 ---
1,28 --- |
1,03 1,08
1,05 1,13
1,08 1,20
1,10 1,27
1,13 1,34
1,17 1,42
1,20 --- |
1,02 1,05
1,04 1,08
1,05 1,13
1,07 1,18
1,08 1,25
1,12 1,31
1,15 --- |
1,02 1,02
1,03 1,05
1,03 1,07
1,04 1,11
1,06 1,15
1,08 1,20
1,11 1,26 |
1,01 1,01
1,02 1,02
1,02 1,04
1,02 1,06
1,03 1,08
1,04 1,12
1,06 1,16 |
Табл. 7 [1, табл. 2.8, стр. 19]
Твердость на поверхности зубьев |
Значения KHw при ν, м/с | |||||
1 |
3 |
5 |
8 |
10 |
15 | |
200 HB 250 HB 300 HB 350 HB 43 HRCэ 47 HRCэ 51 HRCэ 60 HRCэ |
0,19 0,26 0,35 0,45 0,53 0,63 0,71 0,80 |
0,20 0,28 0,37 0,46 0,57 0,70 0,90 0,90 |
0,22 0,32 0,41 0,53 0,63 0,78 1,00 1,00 |
0,27 0,39 0,50 0,64 0,78 0,98 1,00 1,00 |
0,32 0,45 0,58 0,73 0,91 1,00 1,00 1,00 |
0,54 0,67 0,87 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 |