Редуктором




НазваниеРедуктором
страница1/6
Дата публикации28.07.2013
Размер0.53 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
skachate.ru > Информатика > Учебно-методическое пособие
  1   2   3   4   5   6


МЧС РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ


Груданова О.В., Мисевич Ю.В., Филановский А.М.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА С

ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ

РЕДУКТОРОМ
Учебно-методическое пособие по курсу

«ДЕТАЛИ МАШИН»

Санкт-Петербург ЁC 2007

Рецензенты:

И.А. Шумейко

кандидат технических наук, доцент,

(СПб Государственного технологического университета растительных полимеров)

А.Н. Иванов

кандидат технических наук, доцент,

(СПб университета ГПС МЧС России)

Груданова О.В., Мисевич Ю.В., Филановский А.М.

Проектирование привода с двухступенчатым редуктором. Учебно-методическое пособие по курсу «Детали машин» / Под ред. В.С. Артамонова. ЁC СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2007. ЁC 93 с.
В пособии изложена методика расчета и конструирования привода с двухступенчатым горизонтальным редуктором. Приведены правила оформления курсового проекта, изложена последовательность выполнения работы, рассмотрены основы конструирования деталей и узлов механизмов, приведены примеры расчета различных видов механических передач, узлов и деталей общего назначения.

Пособие предназначено для курсантов, слушателей и студентов всех форм обучения Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России.


© Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2007
Содержание
ПредисловиеЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..3ВведениеЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK3Последовательность работы над проектомЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK4Методика расчета курсового проектаЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.5Кинематический расчет и выбор электродвигателяЎKЎKЎKЎK...

Расчет зубчатых цилиндрических передач (прямозубых, косозубых, шевронных)ЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..ЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK

Расчет конических зубчатых передачЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..

Расчет червячной передачиЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK...

Расчет передачи винт-гайкаЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..

Расчет плоскоременной передачиЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK

Расчет цепной передачиЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK

Проектный расчет вала редуктораЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK

Проверочный расчет вала редуктораЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK

10. Выбор и проверка долговечности подшипниковЎKЎKЎKЎKЎKЎK

11. Выбор, расчет и конструирование муфтЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..

12. Компоновка конструкции механических передачЎKЎKЎKЎKЎK...

13. Конструирование корпуса редуктораЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK...5
6

9

11

14

15

17

18

19

19

20

22

22Пример расчета курсового проектаЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK23Варианты заданий на курсовой проектЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..36ПриложениеЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..53Список рекомендуемой литературыЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK...56Предисловие
Учебно-методическое пособие «Проектирование привода с двухступенчатым горизонтальным редуктором» написано в соответствии с программой «Детали машин».

Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работой, в результате которой слушатели приобретают навыки и знания правил, норм и методов конструирования.

В основу методики работы над проектом положено его деление на ряд последовательно решаемых задач, что систематизирует работу над проектом.

В пособии рассмотрен пример расчета курсового проекта, который включает: кинематический расчет и выбор электродвигателя по заданным параметрам мощности на валу исполнительного механизма и угловой скорости или частоте оборотов вала. Изложены расчеты ременной и цепной передач; расчет быстроходной и тихоходной ступеней зубчатого редуктора; предварительный расчет вала редуктора; компоновку редуктора и конструирование зубчатых колес; проверку долговечности подшипников.

Пособие имеет целью научить основам проектирования и конструирования деталей, узлов и механизмов общего назначения; умению пользоваться нормативной и справочной литературой.
Введение
Классификация механизмов, узлов и деталей.

Изучаемые детали и узлы общего назначения делятся условно на три

основные группы:

Детали соединений (болты, шпильки, винты и т.д.).

Механические передачи (зубчатые, червячные, винт-гайка, цепные,

ременные, фрикционные).

Детали и узлы передач (валы, подшипники, муфты и др.).

Детали и узлы, которые встречаются только в специальных типах машин,

называются деталями и узлами специального назначения (клапаны, поршни,

шатуны и т.д.).
Виды передач.

Передачей называется устройство для передачи энергии на расстояние. Существуют механические, электрические, пневматические и гидравлические передачи. В курсе «Детали машин» изучают механические передачи.

Они служат для передачи энергии двигателей к рабочим машинам, обычно с преобразованием скоростей, сил и крутящих моментов. Рассмотрим следующие виды передач:
1. Фрикционная передача состоит из двух соприкасающихся между собой колес (катков, роликов, дисков). Вращение одного из колес преобразуется во вращение другого за счет сил трения, возникающих в месте контакта колес.

2. Ременная передача состоит из двух колес (шкивы), расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных ремнем, надетом на шкивы с натяжением.


3. Зубчатая передача состоит из двух колес с зубьями, посредством которых они сцепляются между собой. Меньшее колесо ЁC шестерня, большее- колесо. По форме зубья бывают: прямые, косые, шевронные, круговые, криволинейные.


4. Цепная передача состоит из расположенных на расстоянии друг от друга колес, называемых звездочками, и охватывающей их цепи.


5. Червячная передача состоит из винта (червяка) и червячного колеса (косозубое колесо).

6. Передача «Винт-гайка» состоит из винта и гайки.
РЕДУКТОР ЁC передача, установленная в закрытом корпусе и служащая для снижения угловой скорости и повышения вращающего момента на ведомом валу.
Последовательность работы над проектом
Каждому слушателю выдается индивидуальное задание на курсовой проект по курсу «Детали машин» по теме «Проектирование электропривода с двухступенчатым (одноступенчатым) редуктором».

Необходимо:

Ознакомиться с заданием.

Определить мощность электродвигателя и выбрать его по каталогу. Сначала - мощность на выходном валу привода, затем КПД отдельных видов передач и общий КПД.

Определить действительное передаточное число привода, разбить его по ступеням передач и сделать полный кинематический расчет.

Рассчитать все передачи. Проектировочный расчет передач заканчивается определением основных геометрических параметров с выполнением эскизной компоновки деталей редуктора (на миллиметровке в масштабе 1:1).

Вычислить усилия, действующие в передачах.

Произвести расчет валов с учетом только крутящего момента, предварительно выбрать подшипники, определить размеры элементов корпуса.

Выполнить эскизную компоновку основных деталей редуктора ( на Миллиметровке в масштабе 1:1). Вычертить в зацеплении все передачи, валы, подшипниковые узлы и т.д.

Составить расчетные схемы валов, определить реакции их опор, подобрать окончательно подшипники валов, сделать проверочный расчет.

Подобрать шпонки и проверить их на срез и смятие.

Выполнить общий вид проектируемого узла (редуктора) в двух-трех проекциях.

Вычертить общий вид привода в двух-трех проекциях и другие узлы привода.

Выполнить рабочие чертежи деталей узла (редуктора и др.).

Выполнить пояснительную записку и оформить чертежи.

После проверки преподавателем проект допускается к защите при положительной рецензии.

Методика расчета курсового проекта
1. Кинематический расчет и выбор электродвигателя.
1. Расчет начинают с вычисления требуемой мощности электродвигателя (Nтр,кВт), исходя из заданной мощности на рабочем валу механизма:

µ § , где

µ §- мощность на рабочем валу, кВт;

µ § - общий КПД двигателя.

µ § , где

µ §   КПД, учитывающие потери в отдельных элементах передачи (зубчатых, ременных, и т.д., в подшипниках).

КПД выбираются в справочных таблицах ( см. Приложение, табл.2).

2. Определяют общее передаточное число привода (это отношение угловых скоростей ведущего и ведомого тел вращения передачи):

µ §

Передаточные числа выбираются в справочных таблицах (см.Приложение, табл.3).

3. Угловая скорость находится по формуле: µ §, следовательно частота вращения рабочего вала равна: µ §, тогда требуемая частота вращения вала электродвигателя равна: µ §

4. По вычисленным параметрам µ § и µ § выбирают электродвигатель (см. Приложение, табл.1)

µ § ЁC выбирают в столбце ближайшее большее значение;

µ § - выбирают в строке ближайшее к полученному в результате расчетов.

5. Вычисляют общее фактическое передаточное число передачи:

  для одноступенчатого редуктора µ §;

  для двухступенчатого редуктора:

1) сначала определяют передаточное отношение редуктора µ §;

2) определяют передаточное число тихоходной и быстроходной ступеней редуктора (в зависимости от схемы редуктора):

для цилиндрического зубчатого редуктора : µ §, µ §

для коническо-цилиндрического редуктора: µ §, µ §

3) полученные значения округляют до стандартных (см. Приложение, табл.4) таким образом, чтобы произведение µ §=µ § не отличалось от µ § (пункт 5.1) или отличалось бы не больше, чем на 4% :

µ §

6. Основные параметры всех элементов передач определяют по следующим формулам:

мощность µ §

частота вращения вала µ §

угловая скорость µ §

крутящий момент µ §

Сводим все данные в таблицу 1.1:
Таблица 1.1. Таблица кинематического расчета
ПараметрЭ/дв. типа

ЎKЎK.Составляющие элементы передачиРабочий вал механизмаРеменная передачаРедукторЦепная передачаi = ЎK

з = ЎKi = ЎK

з = ЎKi = ЎK

з = ЎKВедущий валВедомый валВедущий валВедомый валВедущий валВедомый валµ §, кВтµ §,µ §µ §, µ §µ §,µ §

2. Расчет зубчатых цилиндрических передач (прямозубых, косозубых, шевронных)
Выбор материала и твердости колес.

Для зубчатых передач, чаще всего, применяют различные марки стали. Передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты тем меньше, чем выше твердость рабочих поверхностей зубьев, которая зависит от марки стали и варианта термической обработки.

Зубья шестерни обычно имеют меньшее значение коэффициента формы зуба и работают они в передаточное число раз интенсивнее, чем зубья колеса передачи. Поэтому для шестерни необходимо назначать материал с более высокими механическими характеристиками и НВ материала шестерни рекомендуется принимать на 20ЎK50 единиц выше НВ колеса.
1. Допускаемые контактные напряжения, МПа

µ §, где

индексы "1" и "2" (здесь и далее) определяет параметры шестерни и колеса соответственно;

ѓгHO - предел контактной усталости поверхности зубьев, МПа (ѓгH O = 2НВ + 70);

[SH] - коэффициент безопасности ([SH]=1,1...1,2);

КHL - коэффициент долговечности (KHL=1,0...2,6).

µ §.
2. Допускаемое напряжение изгиба для материала зуба, МПа

µ §, где

ѓгFO - предел выносливости зубьев при изгибе (зависит от термообработки), МПа (ѓгFO =1,8НВ);

[SF] - коэффициент безопасности ([SF]=1,25...2,3);

KFC - коэффициент, учитывающий влияние приложения нагрузки (при одностороннем приложении нагрузки КFC=1);

KFL - коэффициент долговечности зубьев (КFL=1,0...2,1).
3. Крутящий момент на ведомом валу, µ §

µ §, где

i - передаточное отношение;

ѓШ - коэффициент полезного действия (для зубчатых передач ѓШ=0,96...0,98).

4. Межосевое расстояние передачи, мм:

µ §, где

Ka - коэффициент (для прямозубых передач Ka = 49,5, для косозубых и шевронных - Кa = 43,0);

КНѓТ - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца (КНѓТ=1,0...1,48);

ѓйа - коэффициент ширины венца зубчатого колеса (зависит от положения колес относительно опор) принимается:

при симметричном расположении колесЎKЎK..ЎK.ЎKЎKЎK0,315; 0,4;

при несимметричном расположении колесЎKЎK.ЎK.0,25; 0,315; 0,4;

при консольном расположении одного или обоих колес...0,2; 0,25.

Межосевое расстояние аw округляют до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2185-66 (СТ СЭВ 229-75) табл. 1.

Таблица 1

1-й ряд63801001251602002503152-й ряд71901121401802242803551-й ряд40050063080010001250160020002-й ряд4505607109001120140018002240Примечание.1-ый ряд следует предпочитать 2-му ряду.
5. Ширина зубчатого венца, мм

µ §; µ §.
6. Диаметры ступиц валов под шестерню и колесо (DB1, DB2) определяются из условия прочности по касательным напряжениям

µ §, где

[ѓд ] - допускаемое касательное напряжение, МПа ([ ѓд ] = 120 МПа).

Полученные численные значения диаметров ступиц округляют до ближайших больших стандартных значений по ГОСТ 6636-69 (табл. 2).

Таблица 2

1617181920212224252628303234363840424548505355606365707580859095100105110115120125130140150160170180190200210220

7. Модуль зубьев

Минимальное значение модуля mmin определяют из условия прочности:

µ §, где

Кm - коэффициент, зависящий от вида передачи (для прямозубой - Кm = 6,8; для косозубой - Кm = 5,8; для шевронной - Кm = 5,2);

[ѓгF] соответствует меньшему из значений [ѓгF]1 и [ѓгF]2.

Максимально допустимый модуль mmax определяют из условия неподрезания зубьев у основания

µ §.

Из полученного диапазона (mminЎKmmax) модулей принимают меньшее значение модуля m, согласуя его со стандартным значением по ГОСТ 9563-60 (СТ СЭВ 310-76) табл. 3.

Таблица 3

1-й ряд1,01,251,52,02,53,02-й ряд1,1251,3751,752,252,751-й ряд4,05,06,08,010,02-й ряд3,54,55,57,09,011,0

8. Минимальный угол наклона зубьев (для косозубой и шевронной передач), град.

µ §.
9. Суммарное число зубьев

для прямозубой передачи:

µ §,

для косозубой и шевронной передач:

µ §[Z„ё], где

[ZѓГ] - наибольшее допустимое количество зубьев (µ §).

Полученное значение Z„ё округляют в меньшую сторону до целого числа.
10. Фактический угол наклона зубьев (для косозубой и шевронной передач), град.

µ §.

Для косозубых колес ѓТ = 8ЎK250, для шевронных - ѓТ = 25ЎK400.
11. Число зубьев шестерни и колеса

µ §; µ §.

Полученное значение z1 округляют до целого числа. Для прямозубых колес z1min = 17; для косозубых и шевронных - z1min = 17cos3ѓТ.
12. Фактическое передаточное число

µ §.

Фактическое значение передаточного числа не должно отличаться от номинального более чем на 5 %.
13. Делительные (начальные) диаметры, мм

для прямозубой передачи

µ §; µ §;

для косозубой и шевронной передач

µ §; µ §.
14. Уточненное межосевое расстояние, мм

µ §.

15. Диаметр вершин зубьев, мм

µ §.
16. Окружная сила в зацеплении, Н

Ft = µ §.
17. Радиальная сила в зацеплении, Н

для прямозубых колес

µ §;

для косозубых и шевронных колес

µ §, где

  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Редуктором iconС двухступенчатым горизонтальным редуктором
Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проектирования учебного курса
Редуктором iconРедуктором
ПредисловиеЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎk введениеЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK3Последовательность...
Редуктором iconКурсового проекта : Проектирование привода с одноступенчатым редуктором
Выбор электродвигателя. Определение основных кинематических и энергетических параметров редуктора
Редуктором iconНазначение, принцип действия и устройство разрабатываемого редуктора
Расчет и проектирование привода с одноступенчатым цилиндрическим косозубым редуктором и ременной передачей
Редуктором iconМинистерство образования и науки российской федерации
Темой курсового проекта является механическое приводное устройство с редуктором. Схема и исходные параметры проектируемого привода...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница