Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Проектирование одноступенчатого червячного редуктора привода междуэтажного подъемника

Тип Реферат
Предмет Промышленность и производство
Просмотров
896
Размер файла
64 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Проектирование одноступенчатого червячного редуктора привода междуэтажного подъемника

Содержание курсового проекта

1. Введение

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя

2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

3. Расчет червячной передачи

3.1 Выбор материала червячного колеса

3.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений

3.3 Проектный расчёт червячной передачи

3.4 Проверочный расчёт червячной передачи

3.5 Расчет червячной передачи на нагрев

4. Предварительный расчет валов и выбор подшипников

5. Конструирование корпуса и крышки редуктора

6. Проверочный расчет шпонок

6.1 Быстроходный вал

6.2 Тихоходный вал

7. Проверочный расчет быстроходного вала;

8. Подбор подшипников качения быстроходного вала;

9. Подбор и расчет муфты;

10. Выбор смазочных материалов;

11. Список использованной литературы.


1. Введение

В данном курсовом проекте спроектирован одноступенчатый червячный редуктор привода междуэтажного подъемника.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.

Назначение редуктора – уменьшение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указанию конкретного назначения. Редуктор классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтально, вертикально); особенностям кинематической схемы (развернутая, соостная и т.д.).

Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже – сварными стальными.

При серийном производстве целесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах.

Максимальное передаточное число одноступенчатого червячного редуктора по ГОСТ 2185-66 umax = 80. Высота одноступенчатого редуктора с таким или близким к нему передаточным числом больше, чем двухступенчатого с тем же значением u. Поэтому практически редукторы с передаточными числами, близкими к максимальным, применяют редко, ограничиваясь u ≤ 63.

Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редуктора всех типов обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположением двигателя и рабочего вала приводимой в движение машины и т.д.).

В одноступенчатом червячном редукторе используется червячная передача, состоящая из червяка и червячного колеса. Червячное колесо устанавливается на тихоходном валу, а вал-червяк является быстроходным валом. В качестве опор валов используются как правило, подшипники качения. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а так же защиту от попадания в нее пыли и грязи.

Сборку редуктора производят в следующем порядке:

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии со сборочным чертежом (или чертежом общего вида).

Начинают сборку с того, что на быстроходный вал одевают маслоотражательные кольца и подшипники качения, предварительно нагрев их в масле до 80…100С.

Собранный быстроходный вал-червяк укладывают в основании корпуса. В начале сборки тихоходного вала закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала. Затем надевают распорную втулку и устанавливают подшипники качения. Вал укладывают в основание корпуса и надевают крышку редуктора, для центровки ее устанавливают с помощью двух конических штифтов и затягивают болты. Сопрягаемые поверхности корпуса и крышки редуктора предварительно смазывают спиртовым лаком.

Далее в сквозные крышки подшипников вставляют манжеты. Глухие и сквозные привёртные крышки подшипников вместе с набором прокладок устанавливают на торцах корпуса при помощи болтов.

Перед началом работы в редуктор заливают масло выше уровня нормы на 5…15 мм.

Перед эксплуатацией редуктор должен быть обкатан по условиям завода-изготовителя.

Разборку редуктора производят так же, как и сборку, но в обратной оследовательности.


2. Выбор двигателя и кинематический расчёт привода

2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя

Определяем требуемую мощность рабочей машины:

Ррм = Fv,

где F – тяговое усилие цепи, кН;

v – линейная скорость грузовой цепи, м/с.

Ррм = 4×0,5 = 2,0 кВт.

Определим общий КПД привода

h = hзпhопhмh2пкhпс,

где hзп – КПД закрытой передачи; hоп – КПД открытой передачи; hм – КПД муфты; hпк – КПД одной пары подшипников качения; hпс – КПД одной пары подшипников скольжения (на приводном валу рабочей машины).

h = 0,8×0,92×0,98×0,992×0,985 = 0,696.

Определяем требуемую мощность двигателя:

Рдв.треб = Ррм/h = 2,0/0,696 = 2,87 кВт.

По [1, таблица К9] выбираем двигатель 4АМ100S4У3 с номинальной мощностью Рном=3кВт и номинальной частотой вращения nном = 1435 об/мин.


2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней

Определим частоту вращения приводного вала рабочей машины:

nрм = 60×1000v/(D),

где v – линейная скорость грузовой цепи, м/с;

D – диаметр звездочки, мм.

nрм = 60×1000×0,5/(330×3,14) = 29,0 об/мин.

Определяем передаточное число привода:

u = nном/nрм = 1435/29,0 = 49,56.

Определим передаточное число открытой передачи, принимая передаточное число редуктора uзп = 20:

uоп = u/uзп = 49,56/20 = 2,48.

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

В соответствии с заданной последовательностью соединения элементов привода по кинематической смене используем следующие формулы для вычисления мощности, частоты вращения, угловой скорости и вращающих моментов на валах привода:

Вал двигателя:

nдв = nном = 1435 об/мин;

wдв = pnдв/30 = 3,14×1435/30 = 150,2 рад/с;

Pдв = 2,87 кВт;

Тдв = Рдв/wдв = 2,87×1000/150,2 = 19,1 Н×м.

Быстроходный вал:

n1 = nдв = 1435 об/мин;

w1 = wдв = 150,2 рад/с;

Р1 = Рдвhмhпк = 2,87×0,98×0,99 = 2,79 кВт;

Т1 = Тдвhмhпк = 19,1×0,98×0,99 = 18,6 Н×м.

Тихоходный вал:

n2 = n1/uзп = 1435/20 = 71,75 об/мин;

w2 = w1/uзп = 150,2/20 = 7,51 рад/с;

Р2 = Р1hзпhпк = 2,79×0,8×0,99 = 2,21 кВт;

Т2 = Т1uзпhзпhпк = 18,6×20×0,8×0,99 = 294 Н×м.

Вал приводной рабочей машины:

nрм = n2/uоп = 71,75/2,48 = 28,95 об/мин;

wрм = w2/uоп = 7,51/2,48 = 3,03 рад/с;

Ррм = Р2hопhпс = 2,21×0,92×0,985 = 2,0 кВт;

Трм = Т2uопhопhпс = 294×2,48×0,92×0,985 = 660 Н×м.

Таблица 1 – Силовые и кинематические параметры привода


3. Расчет червячной передачи

3.1 Выбор материала червячного колеса

Определим скорость скольжения:

4,3×7,51×20×(294)1/3/1000 = 4,29 м/с.

По [1, таблица 3.5] выбираем из группы I материал БрО10Ф1, полученный способом литья в кокиль, sв = 275 Н/мм2, sт = 200 Н/мм2.

3.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений

Допускаемые напряжения для червячного колеса определяем по формулам из [1, таблица 3.6].

Наработка за весь срок службы:

N = 573w2Lh = 573×7,51×20000 = 86064600.

Коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:

KHL = (107/N)1/8 = (107/86064600)1/8 = 0,76.

Определяем допускаемые контактные напряжения:

[s]Н = 0,9KHLCvsв = 0,9×0,76×1×275 = 189,1 Н/мм2,

где Cv – коэффициент, учитывающий износ материала [1, С.55].

Так как червяк располагается в масляной ванне, то полученное значение допускаемого напряжения не изменяем, т.е. [s]Н = 189,1 Н/мм2.

Коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:

KFL = (106/N)1/9 = (106/86064600)1/9 = 0,61.

Определяем допускаемые напряжения изгиба:

[s]F = (0,08sв + 0,25sт)KFL = (0,08×275 + 0,25×200)×0,61 = 43,9 Н/мм2.

3.3 Проектный расчёт червячной передачи

Определяем межосевое расстояние:

aw = 61(Т2×103/[s]2Н)1/3 = 61×(294×103/189,12)1/3 = 123,11 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного значения межосевого расстояния для червячной передачи aw = 125 мм.

Число витков червяка z1 = 2. Число зубьев колеса z2 = z1u = 2×20 = 40. Округляем до целого числа z2 = 40.

Определим модуль зацепления

m = (1,5…1,7)aw/z2 = (1,5…1,7)×125/40 = 4,69…5,31 мм,

округляем в большую сторону до стандартного значения m = 5 мм.

Определяем коэффициент диаметра червяка:

q = (0,212…0,25)z2 = (0,212…0,25)×40 = 8,48…10,00;

округляем в большую сторону до стандартного значения q = 10.

Коэффициент смещения инструмента

х = (aw/m) – 0,5(q + z2) = 0,00.

Определим фактическое передаточное число и проверим его отклонение от заданного:

uф = z2/z1 = 40/2 = 20,00;

(|20,00 – 20|/20)×100% = 0,00 < 4%.

Определим фактическое значение межосевого расстояния

aw = 0,5m(q + z2 + 2x) = 0,5×5×(10 + 40 + 2×0,00) = 125,00 мм.

Вычисляем основные геометрические размеры червяка:

делительный диаметр

d1 = qm = 10×5 = 50,0 мм;

начальный диаметр

dw1 = m(q + 2x) = 5×(10 + 2×0,00) = 50,0 мм;

диаметр вершин витков

da1 = d1 + 2m = 50,0 + 2×5 = 60,0 мм;

диаметр впадин витков

df1 = d1 – 2,4m = 50,0 – 2,4×5 = 38,0 мм;

делительный угол подъема линии витков

g = arctg(z1/q) = arctg(2/10) = 11,31°;

длина нарезаемой части червяка

b1 = (10 + 5,5|x| + z1)m + C = (10 + 5,5|0,00| + 2)×5 + 0 = 60,0 мм,

округляем до значения из ряда нормальных размеров b1 = 60 мм.

Основные геометрические размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр

d2 =dw2 = mz2 = 5×40 = 200,0 мм;

диаметр вершин зубьев

da2 = d2 + 2m(1 + x) = 200,0 + 2×5×(1 + 0,00) = 210,0 мм;

наибольший диаметр колеса

daм2da2 + 6m/(z1 + 2) = 210,0 + 6×5/(2 + 2) = 217,5 мм;

диаметр впадин зубьев

df2 = d2 – 2m(1,2 – x) = 200,0 – 2×5×(1,2 – 0,00) = 188,0 мм;

ширина венца

b2 = 0,355aw = 0,355×125,00 = 44,4 мм,

округляем до значения из ряда нормальных размеров b2 = 45 мм;

условный угол обхвата червяка венцом колеса

2d = 2×arcsin(b2/(da1 – 0,5m)) = 2×arcsin(45/(60,0 – 0,5×5)) = 103°.

Определим силы в зацеплении

окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке

Ft2 = Fa1 = 2000T2/d2 = 2000×294/200,0 = 2940 Н;

окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе

Ft1 = Fa2 = 2000T2/(uфd1) = 2000×294/(20,00×50,0) = 588 Н;

радиальная сила, раздвигающая червяк и колесо

Fr = Ft2tg20° = 2940×0,364 = 1070 Н.

3.4 Проверочный расчёт червячной передачи

Фактическая скорость скольжения

vS = uфw2d1/(2cosg×103) = 20,00×7,51×50,0/(2×cos11,31°×103) = 3,83 м/с.

Определим коэффициент полезного действия передачи

h = tgg/tg(g + j) = tg11,31°/tg(11,31 + 2)° = 0,85,

где j – угол трения, зависящий от фактической скорости скольжения, град [1, таблица 4.9].

Проверим контактные напряжения зубьев колеса

где K – коэффициент нагрузки;

[s]Н – допускаемое контактное напряжение зубьев колеса, уточненное по фактической скорости скольжения, Н/мм2 [1, таблица 3.6]

sH = 340×(2940×1/(50,0×200,0))1/2 = 184,4 ≤ 198,6 Н/мм2.

Полученное значение контактного напряжения меньше допустимого на 7,2%, условие выполнено. Проверим напряжения изгиба зубьев колеса

sF = 0,7YF2Ft2K/(b2m) ≤ [s]F,

где YF2 – коэффициент формы зуба колеса, который определяется по [1, таблица 4.10] в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса:

zv2 = z2/cos3g = 40/cos311,31° = 42,

тогда напряжения изгиба равны

sF = 0,7×1,53×2940×1/(45×5) = 14,0 ≤ 43,9 Н/мм2,

условие выполнено.

3.5 Расчет червячной передачи на нагрев

Определяем площадь поверхности охлаждения корпуса редуктора:

А» 12,0aw1,7 = 12,0×0,1251,7 = 0,35 м2,

Где aw – межосевое расстояние червячной передачи, м.

Температура нагрева масла в масляной ванне редуктора:

где h – КПД червячной передачи;

P1 – мощность на червяке, кВт;

KT – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2×°С);

y – коэффициент, учитывающий отвод тепла от корпуса редуктора в металлическую раму;

t0 = 20 °С – температура окружающего воздуха;

[t]раб = 95 °С – максимально допустимая температура нагрева масла в масляной ванне редуктора, °С.

tраб = 1000×(1 – 0,85)×2,79/(17×0,35×(1 + 0,3)) = 75,8 °С.


4. Предварительный расчет валов и выбор подшипников

Быстроходный вал (вал-червяк):

d1 = (0,8…1,2)×dдв = (0,8…1,2)×28 = 22,4…33,6 мм,

где dдв – диаметр выходного конца вала ротора двигателя, мм.

Из полученного интервала принимаем стандартное значение d1 = 25 мм. Длина ступени под полумуфту:

l1 = (1,0…1,5)d1 = (1,0…1,5)×25 = 25…37,5 мм,

принимаем l1 = 40 мм.

Размеры остальных ступеней:

d2 = d1 + 2t = 25 + 2×2,2 = 29,4 мм, принимаем d2 = 30 мм;

l2» 1,5d2 = 1,5×30 = 45 мм, принимаем l2 = 45 мм;

d3 = d2 + 3,2r = 30 + 3,2×2 = 36,4 мм, принимаем d3 = 37 мм;

d4 = d2.

Тихоходный вал (вал колеса):

(294×103/(0,2×35))1/3 = 34,76 мм, принимаем d1 = 35 мм;

l1 = (0,8…1,5)d1 = (0,8…1,5)×35 = 28…52,5 мм, принимаем l1 = 50 мм;

d2 = d1 + 2t = 35 + 2×2,5 = 40 мм, принимаем d2 = 40 мм;

l2» 1,25d2 = 1,25×40 = 50 мм, принимаем l2 = 50 мм;

d3 = d2 + 3,2r = 40 + 3,2×2,5 = 48 мм, принимаем d3 = 48 мм;

d4 = d2;

d5 = d3 + 3f = 48 + 3×1,2 = 51,6 мм, принимаем d5 = 53 мм;

Предварительно назначаем роликовые конические однорядные подшипники легкой серии:

для быстроходного вала: 7206A;

для тихоходного: 7208A.


5. Конструирование корпуса редуктора

Определим толщину стенки корпуса

d = 1,2 Т1/4 = 1,2∙(294)1/4 = 4,97³ 6 мм,

где Т = 294 Н∙м – вращающий момент на тихоходном валу.

Принимаем d = 6 мм.

Зазор между внутренними стенками корпуса и деталями

а = (L)1/3 + 3 = 2641/3 + 3 = 9 мм.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса b0 » 4a= 36 мм.

Диаметры приливов для подшипниковых гнезд:

вал 1:

для привертной крышки DП = Dф + 6 = 87 + 6 = 93 мм.

вал 2:

для закладной крышки D'П = 1,25D + 10 = 1,25∙80 + 10 = 110 мм,

где D – диаметр отверстия под подшипник, Dф – диаметр фланца крышки подшипника.

Диаметры винтов привертных крышек подшипника: d1 = 6 мм;

Число винтов: z1 = 4.

Диаметр винтов крепления крышки к корпусу находим по формуле

d = 1,25(Т)1/3 = 1,25∙(294)1/3 = 8,31 ≥ 10 мм,

где Т – момент на тихоходном валу редуктора. Принимаем d = 10 мм.

Размеры конструктивных элементов крепления крышки редуктора к корпусу (для болтов):

ширина фланца крышки корпуса K = 2,35d = 23,5 мм,

расстояние от торца фланца до центра болта С = 1,1d = 11,0 мм.

диаметр канавки под шайбочку D» 2d = 20 мм.

высота прилива в корпусе h = 2,5d = 25 мм.

Для винтов: K1 = 2,1d = 21,0 мм, С1 = 1,05d = 10,5 мм.

Высоту прилива в крышке под стягивающий болт (винт) определяем графически, исходя из условия размещения головки болта (винта) на плоской опорной поверхности вне кольцевого прилива под подшипник большего диаметра. Диаметр штифта dшт = 0,75d = 8 мм.

Диаметр винта крепления редуктора к раме dф = 1,25d = 14 мм, количество винтов z = 4. Высота ниши h0= 2,5(dф + d) = 50 мм, длина опорной поверхности в месте крепления редуктора к раме l = 2,4dф + d = 40 мм, высота прилива под винт h = 1,5dф = 21 мм, расстояние от боковой поверхности корпуса до центра винта с = 1,1dф = 15 мм.

Размеры проушины в виде ребра с отверстием: толщина ребра s = 2,5d = 15 мм, диаметр отверстия d = 3d = 18 мм, радиус проушины R = d. Размеры проушины, выполненной в виде сквозного отверстия в крышке: сечение (b´b) отверстия b = 3d = 18 мм, радиус дуги из вершины крышки для определения границы отверстия а = 1,7d = 10 мм.


6. Проверочный расчет шпонок

6.1 Быстроходный вал

Шпонка под полумуфту призматическая со скругленными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 8´7, длина 32 мм, диаметр вала d = 25 мм.

Определяем напряжение смятия

,

где T – передаваемый момент, Н∙м;

d – диаметр вала, мм;

lp – рабочая длина шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм;

t1 – глубина паза, мм.

sсм = 2∙103∙19/(25∙24∙(7 – 4)) = 21 МПа.

Полученное значение не превышает допустимого [s]см = 100 МПа.

6.2 Тихоходный вал

Шпонка под червячное колесо призматическая со скругленными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 14´9, длина 56 мм, диаметр вала d = 48 мм.

Определяем напряжение смятия

= 2∙103∙294/(48∙42∙(9 – 5,5)) = 83 МПа.

Полученное значение не превышает допустимого [s]см = 100 МПа.

Шпонка под звездочку призматическая со скругленными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 10´8, длина 40 мм, диаметр вала d = 35 мм.

Определяем напряжение смятия

= 2∙103∙294/(35∙30∙(8 – 5)) = 97 МПа.

Полученное значение не превышает допустимого [s]см = 100 МПа.


7. Проверочный расчет быстроходного вала

Силы, действующие на вал: FtС = 588 Н; FrС = 1070 Н; FaС = 2940 Н; Fм = 50∙Т1/2 = 50∙191/2 = 218 Н – консольная сила муфты.

Неизвестные реакции в подшипниках найдем, решая уравнения моментов относительно опор:

SМВ(x) = 0;

SМВ(x) = FaCdC/2 – FrClBC + RDy∙(lBC + lCD) = 0;

RDy = (– FaCdC/2 + FrClBC)/(lBC+ lCD) = (– 2940∙0,050/2 + 1070∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 259 Н.

SМВ(y) = 0;

SМВ(y) = – FмlABFtClBC + RDx∙(lBC+ lCD) = 0;

RDx = (FмlAB + FtClBC)/(lBC+ lCD) = (218∙0,072 + 588∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 353 Н.

SМD(x) = 0;

SМD(x) = – RВy∙(lBC + lCD) + FaCdC/2 + FrСlCD = 0;

RВy = (FaCdC/2 + FrСlCD)/(lBC + lCD) = (2940∙0,050/2 + 1070∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 811 Н.

SМD(y) = 0;

SМD(y) = – Fм∙(lАВ + lBC + lCD) – RВx∙(lBC + lCD) + FtClCD = 0;

RВx = (– Fм∙(lАВ + lBC + lCD) + FtClCD)/(lBC + lCD) = (– 218∙(0,072 + 0,133 + 0,133) + 588∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 17 Н.

Построение эпюр:

Участок АВ: 0 ≤ z ≤ 0,072;

Mx(z) = 0; Mx(0) = 0 Н∙м; Mx(0,072) = 0 Н∙м.

My(z) = Fопz; My(0) = 0 Н∙м; My(0,072) = 218∙0,072 = -16 Н∙м.

T = -19 Н∙м на всем участке.

MS(0) = (М2х + М2у)1/2.

MS(0) = 0 Н∙м; MS(0,072) = (02 + -162)1/2 = 16 Н∙м.

Участок ВС: 0 ≤ z ≤ 0,133;

Mx(z) = – RВyz; Mx(0) = 0 Н∙м;Mx(0,133) = – 811∙0,133 = -108 Н∙м.

My(z) = Fоп∙(lAB + z) – RВхz;

My(0) = 218∙0,072 = -16 Н∙м;

My(0,133) = 218∙(0,072 + 0,133) – 17∙0,133 = -47 Н∙м.

T = -19 Н∙м на всем участке.

MS(0) = (02 + -162)1/2 = 16 Н∙м; MS(0,133) = (-1082 + -472)1/2 = 118 Н∙м.

Участок CD: 0 ≤ z ≤ 0,133;

Mx(z) = – RВy∙(lBC + z) + FaCdC/2 + FrСz;

Mx(0) = – 811∙0,133 + 2940∙0,050/2 = -34 Н∙м;

Mx(0,133) = – 811∙(0,133 + 0,133) + 2940∙0,050/2 + 1070∙0,133 = 0 Н∙м.

My(z) = Fоп∙(lAB + lBC + z) – RBх∙(lBC + z) + FtCz;

My(0) = 218∙(0,072 + 0,133) – 17∙0,133 = -47 Н∙м;

My(0,133) = 218∙(0,072 + 0,133 + 0,133) – 17∙(0,133 + 0,133) + 588∙0,133 = 0 Н∙м.

T = 0 Н∙м на всем участке.

MS(0) = (-342 + -472)1/2 = 58 Н∙м; MS(0,133) = 0 Н∙м.

Проверим сечение В на запас прочности. Концентратор напряжений – переход с галтелью. Коэффициент запаса прочности:

где Ss – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

St – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

где s-1 – предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба, МПа;

ks – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

es – масштабный фактор для нормальных напряжений;

b – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

sa – амплитуда цикла нормальных напряжений равная суммарному напряжению изгиба sи в рассматриваемом сечении;

ys – коэффициент, зависящий от марки стали;

sm – среднее напряжение цикла нормальных напряжений.

sa = sи = 103М/W,

где М – суммарный изгибающий момент в сечении, Н∙м;

W – момент сопротивления сечения при изгибе, мм3.

W = pd3/32 = 3,14∙303/32 = 2649 мм3,

sa = sи = 103∙16/2649 = 5,92 МПа,

sm = 4Fa/(pd2) = 4∙2940/(3,14∙302) = 4161 МПа.

Ss = 410/(1,9∙5,92/(0,73∙0,94) + 0,27∙4161) = 2,36.

где t-1 – предел выносливости стали при симметричном цикле кручения, МПа;

kt – эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

et – масштабный фактор для касательных напряжений;

ta – амплитуда цикла касательных напряжений;

yt – коэффициент, зависящий от марки стали;

tm – среднее напряжение цикла касательных напряжений.

ta = tm = 0,5∙103T/Wк,

где Т – крутящий момент в сечении, Н∙м;

Wк – момент сопротивления сечения при кручении, мм3.

Wк = pd3/16 = 3,14∙303/16= 5299 мм3,

ta = tm = 0,5∙103∙19/5299 = 1,79 МПа.

St = 240/(1,74∙1,79/(0,73∙0,94) + 0,1∙1,79) = 50,79.

S = 2,36∙50,79/(2,362 + 50,792)1/2 = 2,36.

Полученное значение находится в допускаемом интервале 1,5 – 2,5.

Проверим сечение С на запас прочности. Концентратор напряжений – переход с галтелью. Коэффициент запаса прочности:

где Ss – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

St – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

где s-1 – предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба, МПа; ks – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; es – масштабный фактор для нормальных напряжений; b – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; sa – амплитуда цикла нормальных напряжений равная суммарному напряжению изгиба sи в рассматриваемом сечении; ys – коэффициент, зависящий от марки стали; sm – среднее напряжение цикла нормальных напряжений.

sa = sи = 103М/W,

где М – суммарный изгибающий момент в сечении, Н∙м;

W – момент сопротивления сечения при изгибе, мм3.

W = pd3/32 = 3,14∙363/32 = 4578 мм3,

sa = sи = 103∙118/4578 = 25,77 МПа,

sm = 4Fa/(pd2) = 4∙2940/(3,14∙362) = 2890 МПа.

Ss = 410/(1,9∙25,77/(0,73∙0,94) + 0,27∙2890) = 2,47.

где t-1 – предел выносливости стали при симметричном цикле кручения, МПа; kt – эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений; et – масштабный фактор для касательных напряжений; ta – амплитуда цикла касательных напряжений; yt – коэффициент, зависящий от марки стали; tm – среднее напряжение цикла касательных напряжений.

ta = tm = 0,5∙103T/Wк,

где Т – крутящий момент в сечении, Н∙м;

Wк – момент сопротивления сечения при кручении, мм3.

Wк = pd3/16 = 3,14∙363/16= 9156 мм3,

ta = tm = 0,5∙103∙19/9156 = 1,04 МПа.

St = 240/(1,74∙1,04/(0,73∙0,94) + 0,1∙1,04) = 87,76.

S = 2,47∙87,76/(2,472 + 87,762)1/2 = 2,47.

Полученное значение находится в допускаемом интервале 1,5 – 2,5.


8. Подбор подшипников качения быстроходного вала

Силы, действующие на подшипники:

FrBmax = (R2Вx + R2Вy)1/2 = (172 + 8112)1/2 = 811 Н,

FrDmax = (R2Dx + R2Dy)1/2 = (3532 + 2592)1/2 = 438 Н,

Famax = 2940 Н.

Для типового режима нагружения 1 коэффициент эквивалентности KE = 0,8. Тогда эквивалентные нагрузки равны:

FrВ = KEFrВmax = 0,8∙811 = 649 Н,

FrD = KEFrDmax = 0,8∙438 = 350 Н,

FaВ = KEFamax = 0,8∙2940 = 2352 Н.

Для принятых подшипников находим: Cr = 38 кH, C0r = 25,5 кН, X = 0,4, Y = 1,6, e = 0,37.

Минимально необходимые осевые силы для нормальной работы роликовых подшипников:

FaBmin = 0,83eFrB = 0,83∙0,37∙649 = 649 H,

FaDmin = 0,83eFrD = 0,83∙0,37∙350 = 108 H.

Определим осевые нагрузки, действующие на подшипники:

FaB = FaDmin + Fa = 108 + 2352 = 2460 H,

FaD = FaDmin = 108 H.

Отношение FaВ/(VFrВ) = 2460/(1∙649) = 3,79, что больше e. Окончательно принимаем X = 0,4, Y = 1,6.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка (для опоры В):

P = (VXFrВ + YFaВ)KбKТ,

где Kб – коэффициент безопасности;

KТ – температурный коэффициент.

P = (1∙0,4∙649 + 1,6∙2460) ∙0,8∙1 = 3356 Н.

Расчетный скорректированный ресурс подшипника при a1 = 1, a23 = 0,7 (обычные условия применения), k = 3,33 (роликовый подшипник):

L10ah = a1a23(Cr /PrВ)k×106/(60n) = 1∙0,7∙(38000/3356)3,33∙106/(60∙1435) = 26292 ч,

L10ah > Lh.

Расчетная динамическая грузоподъемность (для опоры B):

Сrр = PrВ×(573w×Lh/106)1/3 = 3356×(573×150,20×20000/106)1/3,33 = 31444 Н,

Crp < Cr.

Подшипник пригоден.


9. Подбор и проверочный расчет муфты

Для соединения быстроходного вала с валом электродвигателя принимаем упругую втулочно-пальцевую муфту. Определяем расчетный момент:

Мрасч = KТБ = 1,3∙19,1 = 24,83 Н∙м,

где K – коэффициент режима работы и характера нагрузки,

ТБ – вращающий момент на быстроходном валу, Н∙м.

По ГОСТ 21424-75 выбираем муфту с ближайшим большим передаваемым моментом. Размеры муфты: диаметр расположения пальцев D1 = 90 мм, длина муфты L = 105 мм, диаметр пальца dп = 14 мм, длина пальца lп = 64 мм, количество пальцев z = 4, длина резиновой втулки lр.в. = 28 мм.

Проверим пальцы муфты на изгиб:

= 90 Н/мм2,

sи = 24,83∙64∙103/(0,1∙143∙90∙4) = 16,09 Н/мм2,

.

Проверим резиновые втулки на смятие:

= 2 Н/мм2,

sсм = 2∙24,83∙103/(90∙4∙14∙28) = 0,35 Н/мм2,

.

Условия выполнены, прочность муфты обеспечена.


10. Выбор смазочных материалов

Смазывание элементов передач редуктора производится окунанием нижних элементов в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение элемента передачи примерно на 10-20 мм.

Принимаем масло индустриальное для гидравлических систем без присадок И – Г – А – 46 ГОСТ 17479.4 – 87.

Определим количество масла:

V = (0,4…0,8)∙Рвых = (0,4…0,8)∙2,2 = 0,88…1,76 л.

Примем V = 0,9 л.

Выбираем для подшипников качения пластичную смазку Литол – 24 по ГОСТ 21150 – 75. Камеры подшипников заполняются данной смазкой и периодически пополняются ей.


11. Список использованной литературы

1. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.: Высш. Шк., 1991. – 432 с.: ил.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. 5-е изд. М.: Высш. шк. 1998 – 447 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В трех томах. Москва: Машиностроение, 2001 – 920 с.

4. Куклин Н.Г., Куклина Г.С., Житков В.К. Детали машин: Учебник для техникумов – М.:Илекса, 1999.– 392 с.:ил.

5. Устюгов И.И. Детали машин: Учеб. Пособие для учащихся техникумов.–М.:Высш. школа, 1981.– 399 с., ил.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
149536
рейтинг
icon
3150
работ сдано
icon
1362
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
144452
рейтинг
icon
5909
работ сдано
icon
2669
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
98694
рейтинг
icon
2055
работ сдано
icon
1281
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
57 288 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Harbin engineering university
Ирина выполнила все в срок, без проблем и нареканий. Всем советую обращаться к этому испол...
star star star star star
Дальневосточный Федеральный Университет
Прекрасный реферат, препод остался доволен. Работа содержала только нужную инфу, "воды" не...
star star star star star
НИТУ МИСиС
Намного раньше срока выполнения. Реферат выполнен качественно, ссылки на источнике в текст...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Тест-контрольная по биологии, ~15 вопросов

Онлайн-репетитор, Биология

Срок сдачи к 27 дек.

только что
только что

Подробное описание решения задач.

Решение задач, Статистика

Срок сдачи к 28 дек.

только что

практическая работа

Контрольная, охрана окружающей среды

Срок сдачи к 27 дек.

1 минуту назад

Тест-контрольная по информатике, ~15 вопросов

Контрольная, Тест-контрольная

Срок сдачи к 27 дек.

1 минуту назад

Выберите любую тему в приложенном файле

Реферат, Исскуство 5 класс

Срок сдачи к 27 дек.

1 минуту назад

Практическая работа

Контрольная, Охрана окружающей среды, экология

Срок сдачи к 27 дек.

3 минуты назад

Матанализ

Решение задач, Математика

Срок сдачи к 30 дек.

4 минуты назад

Срочно

Контрольная, трудовое право

Срок сдачи к 26 дек.

4 минуты назад

Запрограммировать на Паскале с соблюдением условием оформления работы

Контрольная, Вычислительная математика

Срок сдачи к 8 янв.

4 минуты назад

Практическая работа

Контрольная, Охрана окружающей среды, экология

Срок сдачи к 27 дек.

4 минуты назад

Решить лабораторные работы

Лабораторная, Криптографические методы защиты информации, информатикаэ\

Срок сдачи к 8 янв.

4 минуты назад

Сделать плакат

Другое, Графический дизайн

Срок сдачи к 28 дек.

5 минут назад

модели и моделирование

Решение задач, информатика и КТ

Срок сдачи к 26 дек.

6 минут назад

Практическая работа

Контрольная, Охрана окружающей среды, экология

Срок сдачи к 27 дек.

6 минут назад

Решить практическую по высшей математике

Отчет по практике, Высшая математика

Срок сдачи к 27 дек.

6 минут назад

решить 3 задачи по математической логике

Решение задач, Математическая логика

Срок сдачи к 3 янв.

8 минут назад

Решить практические

Контрольная, Охрана окружающей среды, экология

Срок сдачи к 27 дек.

8 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно