Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Допускаемые контактные напряжения

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Содержание

Введение. 3

I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. 5

II. Расчет зубчатых колес редуктора.. 8

III. Предварительный расчет валов редуктора. 15

IV. Конструктивные размеры шестерни и колеса. 16

V. Конструктивные размеры корпуса редуктора. 17

VI. Первый этап компоновки редуктора.. 18

VII. Проверка долговечности подшипника.. 19

VIII. Второй этап компоновки редуктора. 25

iX. Проверка прочности шпоночных соединений. 26

X. Уточнённый расчёт валов. 27

ХI..СПЕЦИФИКАЦИЯ.. 31

ХII. Посадки зубчатого колеса и подшипников. 33

ХIii. Выбор сорта масла. 34

ХiV. Сборка редуктора. 35

Список литературы.. 36

Введение

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. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Редукторы 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 редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

В настоящем задании мы рассмотрим проектирование горизонтального цилиндрического редуктора.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА

СОСТАВ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ:

1. Электродвигатель.

2. Муфта.

3. Редуктор.

Исходные данные	Вариант 9
Мощность на тихоходном валу Nт,кВт
Срок службы в годах
Частота вращения тихоходного вала
Коэффициент перегрузки	2.3
Число смен работы за одни сутки

I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.

Наибольшее распространение в промышленности получили трёхфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели просты в конструкции и обслуживании, надёжны в эксплуатации, имеют небольшую стоимость.

Расчёт привода начинают с определения общего КПД кинематической схемы, общего передаточного числа и выбора электродвигателя.

Требуемая мощность электродвигателя вычисляется по формуле:

Здесь n – коэффициент полезного действия привода, определяется по формуле

η=η₁∙η₀

Для закрытой зубчатой цилиндрической передаче η₁=0.97.

Учитывая, что редуктор имеет два вала, принимается η₀

=0.99

Частота вращения вала n_т=350 об/мин (исходные данные). По таблице П1 подходят электродвигатели асинхронные серии 4A закрытые обдуваемые (по ГОСТ 19523-81).

№	Мощность, кВт	Типоразмер	Синхронная частота вращения, об/мин	S,%	Номинальная частота вращения вала двигателя	Передаточное число
		4А200M2		1.9		5.886
	4А200M4		1.7		2.949
	4A225M6		1.8		1.964
	4A250S8		1.5	738.75	1.478

По требуемой мощности Ртр=18,947 кВт выбираем двигатель с мощностью 22 кВт. Возможные варианты двигателей:

Номинальная частота вращения вала двигателя (см.с.8[1]):

Передаточное число:

Двигатель 4A225M6 и 4A250S8 нам не подходит, т.к. передаточное число для одноступенчатого цилиндрического редуктора должно варьироваться от 2 до 6.

Рассмотрим

4А200M2

4А200M4

Для 4А200M2:

По ГОСТ 2185-66 (с.36) примем стандартное передаточное отношение u_р=4.

Рассчитаем изменение частоты вращение тихоходного вала и оценим его в процентах:

Для 4А200M4:

По ГОСТ 2185-66 (с.36) примем стандартное передаточное отношение u_р=3.15

Рассчитаем изменение частоты вращение тихоходного вала и оценим его в процентах:

выберем двигатель 4А200M2 с Р=37 кВт, n_с=1500об/мин и S=1.9%, и передаточным числом u=5.6

Вал 1 (шестерни):

Угловая скорость:

Частота вращения: n₁=n_дв=2943 об/мин

Вращающие моменты:

Вал 2 (колеса):

Угловая скорость:

Частота вращения:

Вращающие моменты:

Вал	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/с	Вращающий момент,

	525.5

II. Расчет зубчатых колес редуктора

Выбор материала и термообработки

Т.к. в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками:

для шестерни: сталь 45, термическая обработка — улучшение, твердость НВ 230; для колеса — сталь 45, термическая обработка — улучшение, твердость НВ 200.

Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения рассчитываем по формуле:

[σ_H] = ,

где σ_Hlimb — предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением):

σ_Hlimb = 2·HB +70=2*230+70=530 МПа;

Cрок службы привода в часах

Число циклов нагружений зубьев колеса

Базовое число циклов для материала колеса

Коэффициент долговечности

При числе циклов нагружений больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают К_HL = 1; коэффициент безопасности [S_H] = 1,7.

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение по формуле [1, стр.35]

[σ_H] =0,45·([σ_H₁] + [σ_H₂]);

Допускаемое контактное напряжение для шестерни:

[σ_H₁] = = = 311,8 (МПа);

Допускаемое контактное напряжение для колеса:

[σ_H₂] = = = 276,5(МПа);

Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

[σ_H] = 0,45·(311,8 + 276,5) = 260,7 (МПа).

Требуемое условие [σ_H] ≤ 1,23 [σ_H₂] выполнено.

12 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: