Курсовая работа: Расчет коническо-цилиндрического редуктора
Курсовая работа: Расчет коническо-цилиндрического редуктора
Таганрогский
технологический институт южного федерального университета
Естественно
научный гуманитарный факультет
Кафедра
механики
Пояснительная
записка
к курсовому
проекту по курсу детали машин и основы конструирования
Выполнил: ст. гр. Н-28
Кузнецов А.Ю.
Проверил:
Дроздов Ю.А.
Таганрог 2011
Содержание:
Техническое задание
Введение
Основная часть
Заключение
Список источников
Техническое задание
Рассчитать
редуктор по схеме (рис.1) со следующими данными:
–
мощность N=20 кВт;
–
угловая скорость
вращения: ω=2,82 сˉ¹.
1. Электродвигатель
2. Плоскоременная
передача
3. Муфта
4. Коническо-цилиндрический
редуктор
5. Рама
Рис.1. Схема редуктора
Введение
Детали машин - научная дисциплина, включающая
теорию, расчет и конструктивные расчеты общего назначения. В ней изучаются
кинематические расчеты, основы расчета на прочность и жесткость, методы
конструирования. Системы управления в условиях больших скоростей и высот полета
самолета поставили конструктора перед задачей по обеспечению их надежной
работы. Основными критериями качества механизма и машин является надежность -
комплексное свойство, которое может включать безотказность, долговечность,
сохраняемость.
Установлено, что при
современном уровне техники 85% машин выходят из строя в результате изнашивания
– процесс постепенного изменения размеров детали в результате трения, и только
10-15% по другим причинам. Обеспечение износостойкости изделий регламентировано
системой ГОСТов, в частности и определением относящиеся к трению, изнашиванию и
смазке - ГОСТ 23002-78.
Системы управления
авиационной техники выполняют сложные задачи, для правильного решения которых
требуются необходимая мощность для применения органов управления статической и
динамической устойчивости.
Весь комплекс систем Л.А.
состоит из большого количества различных агрегатов и узлов, точное и правильное
изготовление которых и определяет надежность и точность эксплуатации Л.А.
1 Выбор двигателя
Номинальная мощность
двигателя .
Номинальная частота
вращения
Определение передаточного числа привода и его ступеней
где U – передаточное число привода;
– частота вращения рабочей машины. Определяем её по
формуле
Отсюда
– передаточное число зубчатой-цилиндрической
передачи;
передаточное число конической-зубчатой передачи.
– передаточное число цепной передачи.
Выбор материала зубчатых
передач и определение допустимых напряжений
Зубчатое колесо сталь 40ХН
Твердость сердцевины – 269-302
поверхности – 269-302
Выбираем предельные значения размеров заготовки шестерни и колеса:
заготовка шестерни
заготовка колеса
Расчеты цилиндрических
зубчатых передач редуктора
Коэффициент межосевого
расстояния - =49.5
Коэффициент ширины - =0,315
Коэффициент ширины - =0,5+1)= 0,7875
Коэффициент конструкции =1+2 2,0
=1+2 1,394
Межосевое расстояние :
+1)
1.2 Предварительные
основные размеры колеса делительный диаметр
– ширина венца колеса:
1.3 Модуль передачи
определяем модуль зацепления
m:
- вспомогательный коэффициент для косозубых передач
округляем полученное значение до стандартного:
1.4 Угол наклона и суммарное число зубьев
Min угол наклона зубьев
Cуммарное число зубьев:
Истинное значение угла
1.5 Число зубьев шестерни
число зубьев колеса
внешнего зацепления:
1.6 Фактическое
передаточное число:
отклонение Δ от заданного :
Δ.
Δ.
1.7 Размеры колес:
делительный диаметр шестерни:
внутреннего зацепления:
диаметр окружности вершин и впадин зубьев шестерни:
колесо внешнего
зацепления:
1.8
Силы в зацеплении
- окружная сила в зацеплении:
- радиальная сила в зацеплении:
- осевая сила в зацеплении:
1.9
Проверка звеньев колес по напряжениям
Степень точности передач
принимают в зависимости от окружной скорости колес
- окружная скорость:
Коэффициент вычисляют по формуле
Коэффициент ширины:
При твердости зубьев
колеса НВ > 350 коэффициент:
Значение коэффициента принимают для косозубых колес при твердости зубьев ≤
350НВ – 1,2 Коэффициент формы зуба принимают по таб.:
Расчетное напряжение
изгиба в зубьях колеса:
Расчетное напряжение
изгиба в зубьях шестерни:
1.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение косозубых и шевронных колес
2 Расчеты конических зубчатых передач
2.1 диаметр внешней делительной окружности колеса
– коэффициент вида конических колес, для прямозубых
колес.
=1,0 – коэффициент, учитывающий распределение
нагрузки по ширине венца
S=2 – индекс схемы
2.2 Углы делительных
конусов, конусное расстояние и ширина колес
Углы делительных конусов
колеса и шестерни :
Определяем внешнее
конусное расстояние :
Ширина колес: мм
2.3 Модуль передачи
Коэффициент интеграции
нагрузки:
– для прямозубых колес
внешний окружной модуль
передачи :
2.4 Число зубьев колеса и шестерни
2.5 Фактическое
передаточное число
отклонение Δ от заданного :
Δ,
Δ.
2.6 Окончательные размеры
колес
углы делительных конусов
шестерни и колеса
делительные диаметры
колес для прямозубых:
шестерни:
колеса:
коэффициенты смещения:
внешние диаметры колес для прямозубых:
шестерни:
колеса:
2.7 Пригодность заготовок
колес
для конической шестерни и
колеса вычисляют размеры заготовок
2.8 Силы в зацеплении
окружная сила на среднем диаметре колеса
осевая сила на шестерне прямозубой
радиальная сила на
шестерне
осевая сила на колесе
радиальная сила на колесе
и определяем для
2.9
Проверка зубьев колес по направлениям изгиба
и коэффициенты формы зуба шестерни и колеса
управление
устойчивость двигатель самолет
напряжение изгиба в
зубьях колеса
напряжение изгиба в
зубьях шестерни
2.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
3. Расчет цепной передачи
3.1 определить шаг цепи
число зубьев ведущей
звездочки -
допускаемое давление в
шарнирах цепи
число рядов цепи для однородных цепей
3.2 Определить число
зубьев ведомой звездочки
3.3 Определить
фактическое передаточное число и отклонение Δ
отклонение Δ от заданного :
Δ
3.4 Определяем оптимальное межосевое расстояние
750мм
межосевое расстояние в
шагах
3.5
Определяем число звеньев цепи
3.6 Уточнить межосевое
расстояния в шагах
3.7 Определяем
фактическое межосевое расстояние
мм
3.8 Определяем длину цепи
3.9 Определяем диаметры
звездочек
диаметр делительной
окружности
ведущей звездочки =178мм
ведомой звездочки =500мм
диаметр окружности
выступов
ведущей звездочки
ведомой звездочки
диаметр окружности впадин
ведущей звездочки
ведомой звездочки
3.10 Определяем
фактическую скорость цепи
3.11 Определяем окружную
силу
3.12 Проверить давление в
шарнирах цепи
3.13 Проверить прочность
цепи
4. Разработка чертежа общего вида редуктора
4.1 Определение размеров ступеней валов редуктора, мм
Ступень
вала и ее размеры d; ℓ |
Вал-шестерня
коническая |
Вал-шестерня
цилиндрическая |
Вал колеса |
1-ая
под элемент
открытой передачи
|
|
крутящий момент
допускаемое напряжение на кручение
|
|
под шкив
|
2-ая
под
уплотнение крышки
с
отверстием и подшипник
|
|
высота буртика
|
|
|
|
|
3-я
под
шестерню, колеса
|
|
|
|
|
4-ая
под
подшипник
|
|
|
|
|
|
для шариковых радиальных подшипников (однорядных)
|
5-ая
упорная или
под резьбу
|
|
|
|
f=2
|
|
|
|
|
4.2 Предварительный выбор подшипников
Передача |
Вал |
Тип
подшипника |
Серия |
Угол
контакта |
Схема
установки |
Цилиндрическая
прямозубая |
Б |
Радиальные
шариковые однорядные |
Легкая |
– |
с одной
фиксирующей опорой |
Т |
Коническая
прямозубая |
Б |
Радиальные
шариковые однорядные |
Легкая |
|
с одной
фиксирующей опорой |
Т |
Заключение
В ходе курсовой работы
был рассчитан и спроектирован коническо-цилиндрический редуктор. По окончании
проекта были получены навыки расчета конической и цилиндрической передач,
расчет диаметров шестерни, валов, подбор подшипников, выбор манжет. Данная
дисциплина дает необходимые знания и навыки конструктору по расчету и
проектированию редуктора.
Список источников
1. Курсовое проектирование деталей
машин, А.Е. Шейнблит, 2002г.
2. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Решетова
Д.Н. М.: Машиностроение, 1992г.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали
машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 2003.
|