На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик расчет косозубого редуктора.Кинематическая схема.Назначение и применение редуктора

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 29.10.2013. Сдан: 2013. Страниц: 57. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Оглавление
1 Кинематическая схема 3
2 Назначение и применение редуктора 5
3 Выбор электродвигателя 7
4. Кинематический и силовой расчет редуктора 9
5. Рaсчет цилиндрической передачи 11
6 Эскизное проектирование 27
6.1 Проектные расчеты валов 27
6.2 Расстояния между деталями передач 29
6.3 Выбор типов подшипников 29
6.4 Схемы установки подшипников 30
6.5 Эскизная компоновка редуктора (рис.12) 31
7. Конструирование зубчатых колес 34
7.1 Шестерня 34
7.2 Зубчатое колесо 35
8 Подбор и проверка шпонок 36
8.1 Подбор шпонки для соединения зубчатого колеса и вала 36
8.2 Подбор шпонок входного и выходного хвостовиков 38
9. Подбор подшипников качения на заданный ресурс 39
9.1 Подшипники быстроходного вала 39
9.2 Подшипники вала тихоходного вала 40
10. Конструирование корпусных деталей 41
11. Конструирование крышек подшипников 43
12. Расчет валов на прочность 44
12.1 Входной вал 44
12.2 Выходной вал 48
13. Выбор манжетных уплотнений 51
14. Выбор смазочных материалов и системы смазывания 52
15. Расчет муфт 54
16. Порядок сборки привода, выполнение необходимых регулировочных работ 57
Список использованной литературы 58


1 Кинематическая схема


Рис. 1. Привод к исполнительному механизму (т. к. по условию исполнительный механизм не задан, возьмем, например, станок)


Рис. 2 1-электродвигатель; 2-муфта; 3-редуктор.


Исходные данные:
Потребляемая мощность привода: Р2 = 4,9 кВт;(задана)
Угловая скорость на выходе: w2 = 30,0 рад/с;(задана)
Нагрузка - умеренная;(задана)
срок службы привода (ресурс): L = 5 лет;(принимаем самостоятельно)
коэффициент годовой загрузки - 0,69 (по производственному календарю на 2013 год в Республике Беларусь 252 рабочих дня, т. е. 252/365 = 0,69);
коэффициент суточной нагрузки - 0,67 (принимаем 2-х сменный режим работы, т. е. 16/24 = 0,67)
реверс предусмотрен. (принимаем самостоятельно)


2 Назначение и применение редуктора

Редуктор - это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключённый в отдельный закрытый корпус и работающий в масляной ванне. Назначение редуктора - понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Редукторы широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, в связи с чем число разновидностей редукторов велико.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.
Корпуса редукторов должны быть прочными и жесткими. Для удобства сборки корпуса редукторов выполняют разъемными. Опорами валов редуктора, как правило, являются подшипники качения. Смазывание передач редукторов осуществляется погружением в масляную ванну, подшипников - разбрызгиванием или пластичной смазкой.
Редуктор проектируют для привода определенной машины. На кинематических схемах буквой Б обозначен входной (быстроходный) вал, буквой Т - выходной (тихоходный).
Основная энергетическая характеристика редуктора - допускаемый вращающий момент Т на его ведомом валу при постоянной нагрузке.
Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от ведущего - быстроходного вала к ведомому - тихоходному валу и положением колёс в пространстве. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:
1) по типу передачи - зубчатые, червячные, зубчато-червячные;
2) по числу ступеней - одноступенчатые, двухступенчатые, и т. д.;
3) по типу зубчатых колес - цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.;
4) по относительному расположению валов в пространстве -горизонтальные, вертикальные.
Исполнение редуктора определяется передаточным числом, формой концов валов и вариантом сборки.
Цилиндрические редукторы получили широкое распространение в машиностроении благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления.
Одноступенчатые цилиндрические редукторы горизонтальные рис. 1 и вертикальный рис. 2 имеют, как правило, косозубое зацепление. Передаточное число таких редукторов u<8.



Рисунок 1 Одноступенчатые цилиндрические редукторы горизонтальные

Рисунок 2 Одноступенчатый цилиндрический редукторы вертикальный

Рисунок 3 Кинематическая схема одноступенчатого цилиндрического редуктор а с косозубыми колесами, u = 2...6.
Применяются при малых передаточных отношениях и параллельности осей.
Косозубые цилиндрические редукторы отличаются непрямой формой зубьев, что позволяет производить постепенный захват каждого последующего зуба. Снижается шум и вибрации. Увеличивается коэффициент полезного действия. Выполнение вращения вала при такой передаче происходит с меньшим усилием. Выделяется одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор, а также двухступенчатый, трехступенчатый и так далее.
o Редукторы цилиндрические горизонтальные
o Одноступенчатые: Ц; 1ЦУ.
o Двухступенчатые: 1Ц2У; Ц2У; Ц2; 2Ц2; 1Ц2Н; Ц2Н; Ц2НШ; ГПШ; 5Ц2; РЦД; РМ (РК).
o Трехступенчатые: Ц3У; 1Ц3У; ЦТНД; ЦЗНК; 1Ц3Н; Ц3Н; 2Ц3; ЦСН; Ц3НШ.
o Редукторы цилиндрические вертикальные: 1Ц3Увк ; В; ВК; ВКУ; 2Ц3вк; 3Ц3вк.


3 Выбор электродвигателя

Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) задана:
. - по условию;
- угловая скорость на выходе, тогда частота на выходном валу будет равна:

Тогда требуемая мощность электродвигателя [1, стр. 5]
, где ?общ - общий КПД;
; где: - КПД муфты (а - количество муфт в приводе); - КПД редукторной передачи (b - количество редукторных передач привода); - КПД опор приводного вала (c - количество опор приводного вала).
Требуемая мощность электродвигателя
.
Требуемая частота вращения вала электродвигателя вычислим, подставляя в формулу для nдвиг.расч. средние значения передаточных чисел из рекомендуемого диапазона для присутствующих передач.
Вид передачи Твердость зубьев Передаточное число
Uрек Uпред
Зубчатая цилиндрическая: тихоходная ступень во всех редукторах (Uт) быстроходная ступень в редукторах по развернутой схеме (Uб) быстроходная ступень в соосномредукторе (Uб) ? 350 HB 40…56 HRCэ 56…63 HRCэ ? 350 HB 40…56 HRCэ 56…63 HRCэ ? 350 HB 40…56 HRCэ 56…63 HRCэ 2,5…5,6 2,5…5,6 2…4 3,15…5,6 3,15…5 2,5…4 4…6,3 4…6,3 3,15…5 6,3 6,3 5,6 8 7,1 6,3 8 7,1 6,3
Коробка передач Любая 1…2,5 3,15
Коническая зубчатая ? 350 HB ? 40 HRCэ 1…4 1…4 6,3 5
Червячная - 16…50 80
Цепная - 1,5…3 4
Ременная - 2…3 5
nдвиг.расч = n2 ? Uч = 286.6 ? 4 = 1146 мин-1;
где Uч - передаточное число передачи одноступенчатого цилиндрического редуктора;
По табл. 24.9 [1, стр. 417] выбираем электродвигатель АИР132S6: P = 5,5 кВт; n = 960 мин-1.(синхронная частота вращения 1000 мин-1)


Мощность 3000 1500 1000 750
Отношение максимального вращающего момента к номинальному Tmax/T = 2.2;
Каждому значению номинальной мощности Рном соответствует в большинстве не одно, а несколько, типов двигателей с различными частотами вращения, синхронными 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин. Выбор оптимального двигателя зависит от типов передач, входящих в привод, кинематических характеристик рабочей машины, и производится после определения передаточного числа привода и его ступеней. При этом надо учесть, что двигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами (синхронными 750 об/мин) весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.


4. Кинематический и силовой расчет редуктора

4.1 Уточнение передаточных чисел привода
После выбора n определяют общее передаточное число привода [1, стр. 8]

Полученное расчетом общее передаточное число распределяют между редуктором и другими передачами, между отдельными ступенями редуктора.
Если в кинематической схеме кроме редуктора (коробки передач) имеется цепная или ременная передача, то предварительно назначенное передаточное число передачи не изменяют, принимая Uп= Uц или Uп = Uр или Uп = UцUр, а уточняют передаточное число редуктора [1, стр. 8]
Uп = 1;
Uред = Uобщ/Uп = 3.35 / 1 = 3.35;

4.2 Определение частот вращения и вращающих моментов на валах привода
После определения передаточных чисел ступеней редуктора (коробки передач) вычисляют частоты вращения и вращающие моменты на валах передачи.
По заданной кинематической схеме привод состоит из упругой муфты, редукторной цилиндрической передачи и зубчатой муфты. Следовательно, имеется 4 вала. Причем входной вал редуктора и вал муфты можно условно считать одним валом, в расчетах учитывая КПД передачи муфты. Выходной вал редуктора и вал второй муфты также условно считаем одним валом, учитывая КПД передачи муфты. В редукторе - 2е подшипниковые пары. Расчетные зависимости для данной конструкции вычислим по следующим формулам:
мощность на валах:


Если в заданной схеме отсутствует цепная передача на выходе, то частота вращения вала колеса передачи
n2 = nв = 286,6 мин-1.
Частота вращения вала шестерни цилиндрической передачи
n1 = n2Uцил = 286,6 ? 3.35 = 960 мин-1.
Момент на валу колеса передачи при отсутствии цепной передачи

где: 9550 - коэффициент, позволяющий подставлять значение количества оборотов в несистемных единицах (об/мин).
или



Вращающий момент на валу шестерни цилиндрической передачи
T1 = T2/ (Uцил?цил) = 163.3 /(3.35 ? 0.97) = 50,3 (Н?м).
Сводная таблица с данными необходимыми для расчета редуктора:
Uред n1, мин-1 T1, Н?м n2, мин-1 T2, Н?м
3,35 960 50,3 286,6 163,3
Примечание: расчетные данные могут иметь погрешность до 3% из-за округлений в расчетах.


5. Рaсчет цилиндрической передачи

5.1. Выбор твердости, термической обработки и материалов колес

В зависимости от вида изделия, условий его эксплуатации и требований к габаритным размерам выбирают необходимую твердость колес и материалы для их изготовления. Для силовых передач чаще всего применяют стали. Передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты, тем меньше, чем выше твердость рабочих поверхностей зубьев, которая в свою очередь зависит от марки стали и варианта термической обработки (табл. 1). [1, стр.11]
Табл. 1 [1, табл. 2.1, стр. 11]
Марка стали Термообработка Предельные размеры заготовки, мм Твердость зубьев ?т, МПа
Dпр Sпр в сердцевине на поверхности
45 Улучшение 125 80 235-262 HB 235-262 HB 540
Улучшение 80 50 269-302 HB 269-302 HB 650
40Х Улучшение 200 125 235-262 HB 235-262 HB 640
Улучшение 125 80 269-302 HB 269-302 HB 750
Улучшение и закалка ТВЧ 125 80 269-302 HB 45-50 HRCэ 750
40ХН, 35ХМ Улучшение 315 200 235-262 HB 235-262 HB 630
Улучшение 200 125 269-302 HB 269-302 HB 750
Улучшение и закалка ТВЧ 200 125 269-302 HB 48-53 HRCэ 750
40ХНМА, 38Х2МЮА Улучшение и азотирование 125 80 269-302 HB 50-56 HRCэ 780
20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А, 25ХГМ Улучшение, Цементация и закалка 200 125 300-400 HB 56-63 HRCэ 800
На практике в основном применяют следующие варианты термической обработки (т.о.):
I - т.о. колеса - улучшение, твердость 235...262 HB; т.о. шестерни - улучшение, твердость 269...302 HB. Марки стали одинаковы для колеса и шестерни: 45, 40Х, 35 ХМ и др. Зубья колес из улучшаемых сталей хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению, но имеют ограниченную нагрузочную способность. Применяют в слабо- и средненагруженных передачах.
II - т.о. колеса - улучшение, твердость 269...302 HB; т.о. шестерни - улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали

(см. табл. 1) 45...50 HRCэ, 48...53 HRCэ. Твердость сердцевины зуба соответствует термообработке улучшение. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х, 40ХН, 35ХМ и др.
III - т.о. колеса и шестерни одинаковая - улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали: 45...50 HRCэ, 48...53 HRCэ. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х, 40ХН, 35ХМ и др.
IV - т.о. колеса - улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали (табл.1) 45...50 HRCэ, 48...53 HRCэ; т.о. шестерни - улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56...63 HRCэ. Материал шестерни - стали марок 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А и др.
V - т.о. колеса и шестерни одинаковая - улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56...63 HRCэ. Цементация (поверхностное насыщение углеродом) с последующей закалкой наряду с большой твердостью поверхностных слоев обеспечивает и высокую прочность зубьев на изгиб. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А, 25 ХГМ и др. [1, стр.11-12]
Шестерня.
Материал - Сталь 40Х. Назначаем термическую обработку шестерни - улучшение.
Предельные размеры заготовки: Dпр = 125 мм, Sпр = 80 мм.
Твердость зубьев: в сердцевине до 302 HB, на поверхности до 302 HB.
Предельное напряжение ?T = 750 МПа.
Колесо.
Материал - Сталь 40Х. Назначаем термическую обработку колеса - улучшение.
Предельные размеры заготовки: Dпр = 200 мм, Sпр = 125 мм.
Твердость зубьев: в сердцевине до 262 HB, на поверхности до 262 HB.
Предельное напряжение ?T = 640 МПа.

5.2. Определение допускаемых контактных напряжений
Допускаемые контактные напряжения [?]H1 для шестерни и [?]H2 для колеса определяют по общей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и колеса), учитывая влияние на контактную прочность долговечности (ресурса), шероховатости сопрягаемых поверхностей зубьев и окружной скорости:
[?]H = [?]HlimZNZRZV/SH.
Предел контактной выносливости [?]Hlim вычисляют по эмпирическим формулам в зависимости от материала и способа термической обработки зубчатого колеса и средней твердости (HBср или HRCэ ср) на поверхности зубьев (табл. 2). [1, стр. 12]


Табл. 2 [1, табл. 2.2, стр. 13]
Способ термической или химико-термической обработки Средняя твердость на поверхности Сталь ?Hlim, МПа
Улучшение Поверхностная закалка Цементация Азотирование < 350 HB 40…56 HRCэ > 56 HRCэ > 52 HRCэ Углеродистая и легированная Легированная 2 HBср + 70 17 HRCэ ср + 200 23 HRCэ ср 1050

Для выбранной марки стали и ТО шестерни
[?]Hlim 1 = 2?HBср + 70 = 2?286 + 70 = 642 МПа.
Для выбранной марки стали и ТО колеса
[?]Hlim 2 = 2?HBср + 70 = 2?246 + 70 = 562 МПа.
Минимальные значения коэффициента запаса прочности для зубчатых колес с однородной структурой материала (улучшенных, объемно закаленных) SH = 1,1; для зубчатых колес с поверхностным упрочнением SH = 1,2.
Для выбранной ТО шестерни (улучшение ) принимаем SH 1 = 1.1.
Для выбранной ТО колеса (улучшение) принимаем SH 2 = 1.1.
Коэффициент долговечности ZN учитывает влияние ресурса
при условии
Число NHG циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяют по средней твердости поверхностей зубьев [1, стр. 13]:

Средняя твердость поверхности зубьев для выбранного материала шестерни равна 286 HB.

Для колеса

Ресурс Nk передачи в числах циклов перемены напряжений при частоте вращения n, мин-1, и времени работы Lh, час:
Nk = 60nnзLh,
где nз - число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за один его оборот (ч........

Список использованной литературы


1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1998. - 447 с.
2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. - М.: Высш. шк., 1991. - 432 с.
3. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.
4. Атлас конструкций узлов и деталей машин / Под. ред. О.А. Ряховского. - М.: Изд. МГТУ им. Баумана, 2005. - 380 с.
5. Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. Расчеты деталей машин: справ. пособие - 3-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Вышэйшая школа, 1986. - 400 с.





Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.