Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Ноября 2010 в 15:32, курсовая работа
Целевая установка курса «Детали машин» заключается в том, чтобы, исходя из заданных условий работы деталей машин, рекомендовать методы, правила и нормы их проектирования, обеспечивающие выбор наиболее рациональных материалов, форм, размеров, степени точности и шероховатости поверхности, а так же технических условий изготовления.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного закрытого агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема может включать помимо редуктора открытые зубчатые передачи, ременную или цепную.
Назначение привода – понижение угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Значения машин для человеческого общества велико, машины освобождают людей от тяжелой физической работы, способствует улучшению качества изготовляемой продукции и снижению ее себестоимости. Уровень производства машин и их техническое совершенство – основные показатели развития народного хозяйства.
Основные тенденции современного машиностроения повышение мощности и быстроходности машин, равномерность хода, автоматизация, надежность и долговечность, удобство и безопасность обслуживания, экономичность при эксплуатации и малой массы.
1 Назначение и область применения проектируемого привода 3
1.1 Описание и техническая характеристика привода 3
1.1.1Электродвигатель 3
1.1.2 Зубчатая цилиндрическая передача (редуктор) 3
1.1.3 Ременная передача 3
1.1.4 Муфта 3
2 Расчеты, подтверждающие работоспособность привода 3
2.1 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя 3
2.1.1 Задачи кинематического расчета 3
2.1.2 Данные для расчета 3
2.1.3 Условия расчета 3
2.1.4 Определение номинальной мощности и выбор типового электродвигателя 3
2.1.5 Определение передаточного числа привода и его составляющих 3
2.1.6 Определение мощности на всех валах привода 3
2.1.7 Определение частоты вращения каждого вала привода 3
2.1.8 Определение угловых скоростей на всех валах привода 3
2.1.9 Определение вращательных моментов на всех валах привода 3
2.1.10 Сводная таблица кинематических параметров привода 3
2.2 Расчет закрытой зубчатой передачи (редуктора) 3
2.2.1 Задачи расчета 3
2.2.2 Данные для расчета 3
2.2.3 Условие прочностти закрытой зубчатой передачи 3
2.2.4 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений 3
2.2.5 Определение геометрических параметров зуб передачи.
2.2.6 Определение силовых параметровзацепления 3
2.2.7 Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям и
2.2.8 Проектный расчет валов 3
2.2.8.1 Ориентированный предварительный расчет валов 3
2.2.8.2 Выбор подшипников 3
2.2.8.3 Эскизная компоновка редуктора 3
2.2.8.4 Уточненный расчет ведомого вала 3
2.2.9 Проверочный расчет подшипников
2.2.10 Подбор шпонок 3
3. Конструктивное оформление зубчатых колес 3
4. Конструктивное оформление валов 3
5. Конструктивное оформление корпуса редуктора 3
6. Смазка зубчатых колес и подшипников. Уплотнение 3
7. Сборка редуктора 3
8. Оценка тех уровня спроектированного редуктора 3
9. Расчет ременной (открытой зубчатой передачи) 3
10. Выбор муфты 3
11. Эксплутационный привод 3
12. Техника безопасности 3
13.Заключение 3
14. Библиографический список
Колеса изготавливаются без промежуточного диска, а с
- с диском. Формулы для расчета
отдельных элементов кованного колеса
приведены в таблице 7[1].
Рис. 5 Конструкция зубчатого колеса
| Параметр | Формула | колесо | шестерня |
| Диаметр ступицы | |||
| Длина ступицы | >56.64 | >59.64 | |
| Толщина обода | |||
| Толщина диска | |||
| Фаска по торцам зубчатого венца | |||
| Фаски по торцам ступицы | принимается конструктивно |
4. Конструктивное оформление валов
Выбираем
выходные концы валов.
Рис. 6 Цилиндрические концы валов, мм
Прежде всего выбираются выходные концы валов, которые могут быть цилиндрическими или коническими.
Таблица 8. Цилиндрические концы валов.
| dк | l | r | c |
| 40 | 82 | 2,0 | 1,6 |
| 32 | 58 | 2,0 | 1,6 |
Переходный участок вала между двумя ступенями разных диаметров выполняют галтелью радиуса r, снижающей концентрацию напряжений в местах перехода (таблица 24[1]).
Таблица 9. Галтели
| d | 32-45 |
| r | 2,0 |
| f | 2,5 |
Таблица .10 Канавки
| d, | 50-100 |
| b, | 5,0 |
| h, | 0,5 |
| r, | 1,6 |
Если между подшипником и колесом или элементом открытой передачи, муфтой устанавливают распорную втулку, то переходный участок между ступенями выполняют галтелью. При этом буртиком вала и торцом втулки должен быть предусмотрен зазор С, а на торце в втулки фаска f.
Диаметр выходного конца быстроходного вала dк1 соединенного с двигателем через муфту, не должен отличаться от диаметра вала ротора двигателя больше, чем на 20%.
Оба
конца вала должны заканчиваться
фасками, величину которых можно задать
по таблице 23.
5. Конструктивное оформление корпуса редуктора
Конструктивная проработка элементов корпуса редуктора осуществляется по эмпирическим формулам.
Кроме того, необходимо разработать смотровой люк. Его делают прямоугольной или круглой формы максимально возможных размеров. Люк закрывают крышкой, под которую ставят уплотняющие прокладки из картона (толщенной 1-1,5мм) или полосы от резины (толщенной 2-3мм). С такой крышкой может быть совмещена пробка отдушина.
Отверстие под жезловый маслоуказатель и сливную пробку располагают рядом на одной стороне корпуса. Нижняя кромка сливного отверстия должна быть на уровне днища, которое выполняется с уклоном 1-2° в сторону отверстия.
Для подъема и транспортировки крышки корпуса и собранного редуктора применяют проушины.
Для
герметизации подшипниковых узлов
осевой фиксации подшипников и восприятия
осевых нагрузок служат крышки. Они
изготавливаются из чугуна С415 двух
видов: торцевые и врезные.
1) Толщина стенки корпуса (картера): одноступенчатого цилиндрического
, (5.1)
.
Принимаем толщину стенки корпуса = 8 мм.
2) Толщина стенки крышки корпуса
.8мм (5.2)
3) Толщина ребер жесткости
.8мм (5.3)
4) Высота ребер жесткости
, (5.4)
,
.
5) Ширина фланца картера и крышки
, (5.5)
.
6) Толщина фланца
, (5.6)
.
7)
Зазор между наружной
, (5.7)
А=(1,2-2,5)8=(9,6-20)мм.
8) Диаметр фундаментальных болтов
, (5.8)
.
9) Диаметр болтов, соединяющих крышку с картером по фланцам
, (5.10)
.
10) Толщина основания картера
, (5.11)
.
11) Диаметров винтов смотровой крышки
, (5.12)
.
Необходимо разработать смотровой люк. Его делают прямоугольной или круглой формы максимально возможных размеров. Люк закрывают крышкой.
Отверстие под жезловый маслоуказатель и сливную пробку располагают рядом на одной стороне корпуса. Нижняя кромка сливного отверстия должна быть на уровне днища, которое выполняется с уклоном 1-2° в сторону отверстия.
Для герметизации подшипниковых узлов осевой фиксации подшипников и восприятия осевых нагрузок служат крышки. Они изготавливаются из чугуна С415 врезные.
Наружный диаметр крышек D равен диаметрам подшипников.
6. Смазка зубчатых колес и подшипников. Уплотнение
Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием). Этот способ применяется для зубчатых передач при окружных скоростях . Выбор сорта масла зависит от расчетного контактного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости колес (таблица 33 [1]).
Выбираем сорт смазочного масла И-Г-А-68.
Количество масла (объем) ориентировочно подсчитывается по формуле:
, (6.1)
где V-объем масла в литрах;
Р -мощность привода на выходе.
.
В цилиндрических редукторах при окунании в масляную ванну колеса уровень масла определяется по формуле:
(6.2)
где m – модуль зацепления;
h - высота уровня масла;
d - делительный диаметр колеса.
2,5< h <44.785.
Смазывание подшипников.
При
смазывании зубчатых и червячных колес
окунанием подшипники качения обычно
смазывают из картера в результате разбрызгивания
масла колесами, образование тумана и
растекания масла по валам. Надежное смазывание
разбрызгиванием возможно при окружных
скоростях V>3м/с. Для свободного проникновения
масла полость подшипника должна быть
открытой внутрь корпуса.
Смазывание пластичными материалами типа солидол жировой (ГОСТ 1033-79) или консталин жировой УТ-1 (ГОСТ 1957-73) применяется при окружных скоростях V<2 м/c.Смазочный материал набивают в подшипник в ручную при снятой крышки подшипникового узла на несколько лет. Полость подшипника должна быть закрыта внутренним уплотнением с внутренней стороны узла.
Уплотнительные устройства применяют для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также защите их от попадания пыли, грязи и влаги. В зависимости от места установки в подшипниковом узле уплотнения делят на две группы: наружные устанавливают в сквозных крышках торцовых и врезных, а внутренние устанавливают с внутренней стороны подшипниковых узлов.
По принципу действия их можно разделить на четыре вида: контактные, лабиринтные и щелевые, центробежные, комбинированные.
Контактные уплотнения относят к группе наружных и делятся на войлочные, фетровые и манжетные. Они хорошо защищают опорные узлы , но с увеличением окружной скорости шейки вала температура в зоне контакта повышается и возрастает износ. Допускаемые значения скорости: для войлочных колес V<2 м/с, фетровые V<5 м/с, манжетные V<10 м/с.
Войлочные и фетровые кольца перед установкой пропитывают горячим минеральным маслом. Поверхность шейки вала для уменьшения износа полируют. Размеры контактных уплотнений приведены в таблице 34[1].
Рисунок 6.1. Войлочные уплотнения.
Таблица 8 - Размеры резиновых армированных манжетов для валов
| d | d1 | d2 | D | a | b | S0 |
| 30 | 31 | 29 | 43 | 6 | 4.3 | 9 |
| 40 | 41 | 39 | 59 | 6 | 4.3 | 9 |
Окружная скорость для лобиринтных уплотнений V<30 м/с, а для щелевых V<10 м/с. В уплотнениях второго вида, также относящихся к наружным, используется принцип гидравлического затвора. Канавки и зазоры этих уплотнений заполняют пластической смазкой. В сильно загрязненной среде эти уплотнения использовать не рекомендуется. Установка и конструкция внутренних уплотнений, относимых к центробежному виду, зависят от способа смазывания подшипников. При смазывании подшипников разбрызгиванием масло, выживаемое из зацепления, обильным потоком выбрасывается в подшипники. Для предотвращения излишнего полива маслом и попадание в подшипники продуктов износа червячных и зубчатых колес подшипниковые узлы закрывают с внутренней стороны маслоотбойными шайбами. Толщина шайб 1,2-2мм.