Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2014 в 17:26, курсовая работа
Описание работы
Спроектировать привод толкателя вырубной машины (рис. 6.25, табл. 6.25). Привод толкателя осуществляется асинхронным электродвигателем общего машиностроительного применения. Включает в себя червячный двухступенчатый редуктор. Быстроходная ступень редуктора – с верхним расположением червяка, тихоходная ступень – с нижним расположением червяка. Входной вал редуктора соединен с валом электродвигателя упругой муфтой.
Содержание работы
ВВЕДЕНИЕ 1 СРОК СЛУЖБЫ ПРИВОДНОГО УСТРОЙСТВА 2 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА ТОЛКАТЕЛЯ ВЫРУБНОЙ МАШИНЫ 3 ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЧЕРВЯКА И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА 4 РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ 5 РАСЧЕТ ПЛОСКОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 6 НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА 7 РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА РЕДУКТОРА 8 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ 9 РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА ПРИВОДА 10 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ 11 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ 12 РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ РЕДУКТОРА ВЫВОД БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
В проектируемых приводах конструируются
червячные редукторы с углом профиля в
осевом сечении червяка 2a = 40о (см. рис.
13.11). угол зацепления принят a = 20о.На рис. 6.1…6.3
даны схемы сил в зацеплении червячной
передачи при различных направлениях
витка червяка и вращения двигателя. За
точку приложения сил принимают полюс
зацепления в средней плоскости червяка.
Значения сил определить по
табл. 6.1.
Определям окружную силу в зацеплении
а) На червяке
(64)
б) На колесе
(65)
Определяем радиальную силу
в зацеплении
а) На червяке
Fr1 = Fr2 =Ft2 tga=8243,13*tg200=2827,39Н
(66)
б) На колесе
Fr2 =Ft2 tga=8243,13*tg200=2827,39Н
(67)
Определяем осевую силу в зацеплении
а) На червяке
Fa1 = Ft2=8243,13Н
(68)
б) На колесе
Fa2 = Ft 1=1665,28Н
(69)
Определяем консольные силы
а) Плоскоременной передачи
с радиальной силой по направлению
(70)
б) Муфты с радиальной силой
по направлению
На быстроходном валу
F = 50
(71)
На тихоходном валу
(72)
Рис.№1 Силовая схема нагружения
валов редуктора
7 РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА
ОБЩЕГО ВИДА РЕДУКТОРА.
Выбор материала
валов
В проектируемых
редукторах рекомендуется применять термически
обработанные среднеуглеродистые и легированные
стали 45, 40Х, одинаковые для
быстроходного и тихоходного вала.
Механические характеристики
сталей для изготовления валов (sВ, s т, s-1,) определяют по
табл. 3.2 для стали 40Х ( термообработка
– улучшение):
sВ=900 Н/мм2; s т=750 Н/мм2; s-1=410Н/мм2
Выбор допускаемых
напряжений на кручение
Проектный расчет
валов выполняется по напряжениям кручения
(как при чистом кручении), т. е. при этом
не учитывают напряжения изгиба, концентрации
напряжений и переменность напряжений
во времени (циклы напряжений). Поэтому
для компенсации приближенности этого
метода расчета допускаемые напряжения
на кручение применяют
для быстроходного
вала [t]к = 20Н/мм2
для тихоходного
вала [t]к = 10Н/мм2
Определение
геометрических параметров ступеней валов
Редукторный
вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое
тело, количество и размеры ступней которого
зависят от количества
и размеров установленных на вал деталей
(см. рис. 7.1).
Проектный
расчет ставит целью определить ориентировочно
геометрические размеры каждой ступени
вала: ее диаметр d и длину L (см. табл.
7.1).
Ступень вала червяка и его
размеры
Под элемент открытой передачи,
т.е шкив
Где Мк=Т- крутящий
момент, равный вращающемуся моменту на
валу (см. табл. 2,5)
[t]к (см. табл.
7.2)
L1=(1,2…1,5)*d1=(1,2…1,5)*32 =38,4…48=40мм
(73)
Под уплотнение
крышки с отверстием и подшипник
d2=d1+2*t=32+2*2,2=36,4мм=40мм
(74)
l2=2*d2=2*40=80мм
Под червяк
d3=d2+3,2*r=40+3,2*2=46,4мм
(75)
l3 определить
графически на эскизной компоновке(см.7.5
п.5)
Под подшипник
d4=d2=40мм
(76)
l4 определить
графически
для шариковых подшипников
l4=В+с=21+2,5=23,5мм.
Принимаем подшипник марки 307, средней
серии.
где В – ширина
шарикоподшипников; с — осевые размеры
роликоподшипников.
D=80
B=21
r=2,5 Cr=33,2
Cdr=18
Определить зазор
Х от вращающихся поверхностей колеса
для предотвращения задевания
б) Строим
эпюру изгибающих моментов относительно
оси У в характерных сечениях 1…4 Н*М
Мх1=0; Мх2=*Fм=517,20Н*м;
Мх3=;
Мх4=0 ; Мх3=
Горизонтальная плоскость
а) определяем
опорные реакции:
∑М4=0; -Fx(Lм+Lт)+RcхLт+Ft2Lт/2=0
(100)
∑М2=0; -
Fx*Lм- Ft2Lт/2+Rdx*
(101)
Проверка
∑X=0;
б) Строим
эпюру изгибающих моментов относительно
оси У в характерных сечениях 1…4 Н*М
Мy1=0;
My3=
My2=
My4=0
Строим
эпюру крутящих моментов, Н*м
Мк=Мz=Ft2*(d2 /2)=1928,9 Н*м
(102)
Определяем
суммарные радиальные реакции, Н
(103)
(104)
Определяем
суммарные изгибающие моменты в наиболее
нагруженных сечениях
(105)
(106)
8 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ.
Проверить пригодность подшипника
307( средней серии) быстроходного вала
червячного редуктора, работающего
с умеренными толчками. Частота вращения
кольца подшипника п = 955 об/мин. Осевая
сила в зацеплении F a = 8243,13Н.
Характеристики подшипников:
С r = 33200 Н, Сdr = 18000 Н,
Требуемая долговечность подшипников
L h = 49143 ч. Подшипники
установлены по схеме в распор (см. рис.9.1.а).
а)Определяем отношение
где Ra = Fa.
(107)
б)Определяем отношение
и по табл. 9.2. интерполированием
находим е =0,48 Y= 1,15.
(108)
в)По отношению
выбираем формулу и определяем эквивалентную
динамическую нагрузку наиболее нагруженного
подшипника:
RE = (XVR r1 + YR a) Кб КT = (0,56*
1* 1379 + 1,15 *8243,13) 1,3*1 =10251,8 Н
(109)
г)Определяем динамическую
грузоподъемность:
(110)
Подшипник пригоден.
д) Определяем долговечность
подшипника:
(111)
Проверить пригодность подшипника 416 (тяжёлой
серии) тихоходного вала червячного редуктора, работающего
с умеренными толчками. Частота вращения
кольца подшипника п = 955 об/мин. Осевая
сила в зацеплении F a = 1665,28 Н.
Характеристики подшипников:
С r = 163000 Н, СО г = 12000 Н,
Требуемая долговечность подшипников
L h = 49143ч. Подшипники
установлены по схеме в распор (см. рис.9.1.а).
а) Определяем отношение
где Ra = Fa.
(112)
б) Определяем отношение
и по табл. 9.2. интерполированием
находим е = 0,30 , Y=1,45.
в) По отношению
выбираем формулу и определяем эквивалентную
динамическую нагрузку наиболее нагруженного
подшипника:
RE = (XVR r1 + YR a) Кб КT = (0,56*
1* 10292 + 1,45*1665,28) 1,3*1 = 8178Н. (113)