Детали машин

 

 

Тольяттинский политехнический институт

 

Кафедра «Детали машин»

 

 

 

 

Курсовой проект

 

по дисциплине

Детали  машин

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель: Журавлева  В. В.

Студент:      Анонимов С. С.

Группа:            Т – 403

       ………«………»….…….2000 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тольятти 2000 г.

Содержание

вариант 6.5.

 

Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода.	3
Расчет клиноременной передачи.	6
Расчет двухступенчатого цилиндрического редуктора.	8
Предварительный расчет валов	12
Конструктивные размеры корпуса редуктора	13
Определение реакций в подшипниках	14
Проверочный расчет подшипников	17
Проверочный расчет шпонок	18
Уточненный расчет валов	19
Смазка зубчатых зацеплений и подшипников	23

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода.

 

 

Расчет требуемой мощности двигателя.

;

,

- КПД ременной передачи; - КПД зубчатой косозубой передачи с цилиндрическими колесами; - КПД подшипников качения. Тогда .

 

Расчет требуемой частоты  вращения.

;

,

; ; - передаточные числа. Тогда .

По таблице принимаем мощность двигателя Р = 5,5 кВт; частоту вращения 3000 об/мин. Синхронная частота вращения двигателя равна 2880 об/мин. Модель электродвигателя: 100L2.

 

Определение  передаточных чисел.

 

Фактическое передаточное число привода: .

Передаточные числа редуктора:

; ; ; полученные значения округляем до стандартных: ; .

 

Расчет частот вращения.

 

; ;

; ;

; ;

; .

 

 

 

 

 

Расчет крутящих моментов.

 

; ;

; .

 

	I	II	III
	18	33	126
	33	126	430
	2880	1440	360
	1440	360	100
	300	150	38
	150	38	11
	2	4,0	3,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет клиноременной передачи.

 

Выбираем сечение клинового ремня, предварительно определив угловую скорость и номинальный вращающий момент ведущего вала:

При таком значении вращающего момента  принимаем сечение ремня типа А, минимальный диаметр . Принимаем .

Определяем передаточное отношение  i без учета скольжения

.

Находим диаметр  ведомого шкива, приняв относительное скольжение ε = 0,02:

.

Ближайшее стандартное значение . Уточняем передаточное отношение i с учетом ε:

.

Пересчитываем:

.

Расхождение с заданным составляет 1,9%, что не превышает допустимого  значения 3%.

Определяем межосевое  расстояние а: его выбираем в интервале

принимаем близкое к среднему значение а = 400 мм.

Расчетная длина ремня:

.

Ближайшее стандартное значение L = 1250 мм, .

Вычисляем

и определяем новое значение а с  учетом стандартной длины L:

Угол обхвата меньшего шкива

Скорость 

По таблице определяем величину окружного усилия , передаваемого клиновым ремнем: на один ремень.

.

Коэффициент, учитывающий влияние  длины ремня:

.

Коэффициент режима работы при заданных условиях , тогда допускаемое окружное усилие на один ремень:

.

Определяем окружное усилие:

.

Расчетное число ремней:

.

Определяем усилия в ременной передаче, приняв напряжение от предварительного натяжения

Предварительное натяжение каждой ветви ремня:

;

рабочее натяжение ведущей ветви

;

рабочее натяжение ведомой ветви

;

усилие на валы

.

Шкивы изготавливать из чугуна СЧ 15-32, шероховатость рабочих поверхностей .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет двухступенчатого цилиндрического редуктора.

 

Для обеих ступеней принимаем:

Колесо: материал – сталь 40Х, термообработка – улучшение; .

Шестерня: материал – сталь 40Х, термообработка – улучшение; .

Передача реверсивная.

Для расчета принимаем: , .

Коэффициент долговечности  при длительной эксплуатации принимаем  ; коэффициент запаса прочности ; .

Рассчитаем допускаемые  контактные напряжения:

, .

Рассчитаем допускаемые напряжения изгиба:

, .

Коэффициент на форму зуба ; коэффициент нагрузки ; коэффициент ширины венцов ; коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении ; коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

 

Расчет третьей (тихоходной) ступени.

 

Межосевое расстояние:

,

принимаем значение из стандартного ряда: а = 140 мм.

Нормальный модуль:

,

принимаем среднее значение, соответствующее  стандартному: m = 2 мм.

Принимаем предварительно угол наклона  зубьев β = 15˚ и определяем числа  зубьев шестерни и колеса:

 

 

Уточняем значение угла β:

.

Основные размеры шестерни и  колеса:

диаметры делительные:

;

,

проверка: .

Диаметры вершин зубьев:

;

,

диаметры впадин:

;

.

Ширина колеса:

.

Ширина шестерни:

.

Окружная скорость колеса тихоходной ступени:

.

При данной скорости назначаем 9-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки для проверки контактных напряжений:

.

Проверяем контактные напряжения:

,

;

.

Проверяем изгибные напряжения:

,

.

.

Силы, действующие в зацеплении тихоходной ступени:

окружная:

Определим тип используемых подшипников:

;

следовательно, будем использовать радиально-упорные шарикоподшипники.

 

Расчет второй (быстроходной) ступени.

 

Межосевое расстояние равно 140 мм из условия  соосности, значения всех коэффициентов, используемых в расчете третьей ступени справедливы при расчете данной ступени.

Принимаем угол наклона зубьев β = 12˚50΄19˝, а модуль m = 1,5 мм и определяем числа зубьев шестерни и колеса:

Основные размеры шестерни и  колеса:

диаметры делительные:

;

,

проверка: .

Диаметры вершин зубьев:

;

,

диаметры впадин:

;

.

Ширина колеса:

.

Ширина шестерни:

.

 

 

Окружная скорость колеса быстроходной ступени:

.

При данной скорости назначаем 9-ю  степень точности.

Коэффициент нагрузки для  проверки контактных напряжений:

.

Проверяем контактные напряжения:

,

;

.

Проверяем изгибные напряжения:

,

.

.

Силы, действующие в зацеплении быстроходной ступени:

окружная:

Определим тип используемых подшипников:

;

следовательно, будем использовать радиально-упорные шарикоподшипники.