Реферат по предмету "Промышленность, производство"


Проектирование одноступенчатого червячного редуктора привода междуэтажного подъемника

Содержаниекурсового проекта
1. Введение
2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода
2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя
2.2 Определение передаточного числапривода и его ступеней
2.3 Определение силовых икинематических 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 проектеспроектирован одноступенчатый червячный редуктор привода междуэтажногоподъемника.
Редуктором называютмеханизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в видеотдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валурабочей 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 ведомоговала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаютэлементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. Редукторпроектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке(моменту на выходном валу) и передаточному числу без указанию конкретногоназначения. Редуктор классифицируют по следующим основным признакам: типупередачи (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 впространстве (горизонтально, вертикально); особенностям кинематической схемы(развернутая, соостная и т.д.).
Как горизонтальные, так ивертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевроннымизубьями. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже – сварными стальными.
При серийном производствецелесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках каченияили скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах.
Максимальное передаточноечисло одноступенчатого червячного редуктора по ГОСТ 2185-66 umax = 80. Высота одноступенчатогоредуктора с таким или близким к нему передаточным числом больше, чемдвухступенчатого с тем же значением u. Поэтому практически редукторы с передаточнымичислами, близкими к максимальным, применяют редко, ограничиваясь u ≤ 63.
Выбор горизонтальной иливертикальной схемы для редуктора всех типов обусловлен удобством общейкомпоновки привода (относительным расположением двигателя и рабочего валаприводимой в движение машины и т.д.).
В одноступенчатомчервячном редукторе используется червячная передача, состоящая из червяка ичервячного колеса. Червячное колесо устанавливается на тихоходном валу, авал-червяк является быстроходным валом. В качестве опор валов используются какправило, подшипники качения. Установка передачи в отдельном корпусе гарантируетточность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а так жезащиту от попадания в нее пыли и грязи.
Сборку редукторапроизводят в следующем порядке:
Перед сборкой внутреннююполость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборкуредуктора производят в соответствии со сборочным чертежом (или чертежом общеговида).
Начинают сборку с того,что на быстроходный вал одевают маслоотражательные кольца и подшипники качения,предварительно нагрев их в масле до 80…100/>С.
Собранный быстроходныйвал-червяк укладывают в основании корпуса. В начале сборки тихоходного валазакладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала. Затем надеваютраспорную втулку и устанавливают подшипники качения. Вал укладывают в основаниекорпуса и надевают крышку редуктора, для центровки ее устанавливают с помощьюдвух конических штифтов и затягивают болты. Сопрягаемые поверхности корпуса икрышки редуктора предварительно смазывают спиртовым лаком.
Далее в сквозные крышкиподшипников вставляют манжеты. Глухие и сквозные привёртные крышки подшипниковвместе с набором прокладок устанавливают на торцах корпуса при помощи болтов.
Перед началом работы вредуктор заливают масло выше уровня нормы на 5…15 мм.
Перед эксплуатациейредуктор должен быть обкатан по условиям завода-изготовителя.
Разборку редукторапроизводят так же, как и сборку, но в обратной оследовательности.

2. Выбордвигателя и кинематический расчёт привода
 
2.1 Определение мощности и частотывращения двигателя
Определяем требуемуюмощность рабочей машины:
Ррм = Fv,
где    F – тяговое усилие цепи, кН;
v – линейная скорость грузовой цепи,м/с.
Ррм = 4×0,5 = 2,0 кВт.
Определимобщий КПД привода
h= hзпhопhмh2пкhпс,
где hзп – КПД закрытой передачи;hоп – КПД открытой передачи; hм – КПД муфты; hпк – КПД одной парыподшипников качения; hпс – КПД одной пары подшипников скольжения (наприводном валу рабочей машины).
h= 0,8×0,92×0,98×0,992×0,985 = 0,696.
Определяемтребуемую 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 = 1435об/мин.

2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней
Определимчастоту 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.
Определяемпередаточное число привода:
u = nном/nрм = 1435/29,0 = 49,56.
Определимпередаточное 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
Всоответствии с заданной последовательностью соединения элементов привода покинематической смене используем следующие формулы для вычисления мощности,частоты вращения, угловой скорости и вращающих моментов на валах привода:
Валдвигателя:
nдв = nном = 1435об/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.
Быстроходныйвал:
n1 = nдв = 1435об/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.
Тихоходныйвал:
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.
Валприводной 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. Расчетчервячной передачи
 
3.1 Выборматериала червячного колеса
Определим скоростьскольжения:
/>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.
3.2Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений
Допускаемые напряжениядля червячного колеса определяем по формулам из [1, таблица 3.6].
Наработка за весь срокслужбы:
N = 573w2Lh = 573×7,51×20000 = 86064600.
Коэффициент долговечностипри расчете на контактную прочность:
KHL = (107/N)1/8 = (107/86064600)1/8= 0,76.
Определяем допускаемыеконтактные 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 червякрасполагается в масляной ванне, то полученное значение допускаемого напряженияне изменяем, т.е. [s]Н = 189,1 Н/мм2.
Коэффициент долговечностипри расчете на контактную прочность:
KFL = (106/N)1/9 = (106/86064600)1/9= 0,61.
Определяем допускаемыенапряжения изгиба:
[s]F = (0,08sв + 0,25sт)KFL = (0,08×275 + 0,25×200)×0,61 = 43,9 Н/мм2.
3.3Проектный расчёт червячной передачи
 
Определяем межосевоерасстояние:
aw = 61(Т2×103/[s]2Н)1/3= 61×(294×103/189,12)1/3= 123,11 мм.
Полученное значениеокругляем до ближайшего большего стандартного значения межосевого расстояниядля 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 модульзацепления
m = (1,5…1,7)aw/z2 = (1,5…1,7)×125/40 = 4,69…5,31 мм,
округляем в большуюсторону до стандартного значения m = 5 мм.
Определяем коэффициентдиаметра червяка:
q = (0,212…0,25)z2 = (0,212…0,25)×40 = 8,48…10,00;
округляем в большуюсторону до стандартного значения q = 10.
Коэффициент смещенияинструмента
х = (aw/m) – 0,5(q + z2) = 0,00.
Определим фактическоепередаточное число и проверим его отклонение от заданного:
uф = z2/z1 = 40/2 = 20,00;
/>(|20,00 – 20|/20)×100% = 0,00
Определим фактическоезначение межосевого расстояния
aw = 0,5m(q+ z2 + 2x)= 0,5×5×(10 + 40 + 2×0,00) = 125,00 мм.
Вычисляем основныегеометрические 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 подъемалинии витков
g = arctg(z1/q) = arctg(2/10) = 11,31°;
длина нарезаемой частичервяка
b1 = (10 + 5,5|x| + z1)m + C = (10 + 5,5|0,00| + 2)×5 + 0 = 60,0 мм,
округляем до значения изряда нормальных размеров b1 = 60 мм.
Основные геометрическиеразмеры 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
daм2 ≤ da2 + 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 изряда нормальных размеров b2 = 45 мм;
условный угол обхватачервяка венцом колеса
2d = 2×arcsin(b2/(da1– 0,5m)) = 2×arcsin(45/(60,0 – 0,5×5)) = 103°.
Определим силы взацеплении
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.
3.4Проверочный расчёт червячной передачи
 
Фактическая скоростьскольжения
vS = uфw2d1/(2cosg×103) = 20,00×7,51×50,0/(2×cos11,31°×103) = 3,83 м/с.
Определим коэффициентполезного действия передачи
h = tgg/tg(g + j) = tg11,31°/tg(11,31 + 2)° = 0,85,
где    j – угол трения, зависящий отфактической скорости скольжения, град [1, таблица 4.9].
Проверим контактныенапряжения зубьев колеса
/>
где    K – коэффициент нагрузки;
[s]Н – допускаемоеконтактное напряжение зубьев колеса, уточненное по фактической скоростискольжения, Н/мм2 [1, таблица 3.6]
sH = 340×(2940×1/(50,0×200,0))1/2 = 184,4 ≤198,6 Н/мм2.
Полученное значениеконтактного напряжения меньше допустимого на 7,2%, условие выполнено. Проверимнапряжения изгиба зубьев колеса
sF = 0,7YF2Ft2K/(b2m) ≤ [s]F,
где    YF2 – коэффициент формы зуба колеса, который определяетсяпо [1, таблица 4.10] в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса:
zv2 = z2/cos3g = 40/cos311,31° = 42,
тогда напряжения изгибаравны
sF = 0,7×1,53×2940×1/(45×5) = 14,0 ≤ 43,9 Н/мм2,
условие выполнено.
3.5 Расчетчервячной передачи на нагрев
Определяем площадьповерхности охлаждения корпуса редуктора:
А » 12,0aw1,7 = 12,0×0,1251,7= 0,35 м2,
Где aw – межосевое расстояние червячнойпередачи, м.
Температура нагрева маслав масляной ванне редуктора:
/>
где    h – КПД червячной передачи;
P1 – мощность на червяке, кВт;
KT – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2×°С);
y – коэффициент, учитывающий отводтепла от корпуса редуктора в металлическую раму;
t0= 20 °С – температура окружающего воздуха;
[t]раб = 95 °С – максимально допустимаятемпература 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 валаротора двигателя, мм.
Из полученного интервалапринимаем 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 остальныхступеней:
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 (валколеса):
/>(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 назначаемроликовые конические однорядные подшипники легкой серии:
для быстроходного вала: 7206A;
для тихоходного: 7208A.

5.Конструирование корпуса редуктора
 
Определим толщину стенкикорпуса
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 внутреннимистенками корпуса и деталями
а = (L)1/3 + 3 = 2641/3+ 3 = 9 мм.
Расстояние между дном корпусаи поверхностью колеса b0 » 4a= 36 мм.
Диаметры приливов дляподшипниковых 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 – диаметротверстия под подшипник, Dф – диаметр фланца крышкиподшипника.
Диаметры винтовпривертных крышек подшипника: d1 = 6 мм;
Число винтов: z1= 4.
Диаметр винтов креплениякрышки к корпусу находим по формуле
d = 1,25(Т)1/3 =1,25∙(294)1/3 = 8,31 ≥ 10 мм,
где Т – момент натихоходном валу редуктора. Принимаем d = 10 мм.
Размеры конструктивныхэлементов крепления крышки редуктора к корпусу (для болтов):
ширина фланца крышкикорпуса K = 2,35d = 23,5 мм,
расстояние от торцафланца до центра болта С = 1,1d = 11,0 мм.
диаметр канавки подшайбочку 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 крышкепод стягивающий болт (винт) определяем графически, исходя из условия размещенияголовки болта (винта) на плоской опорной поверхности вне кольцевого прилива подподшипник большего диаметра. Диаметр штифта dшт = 0,75d = 8 мм.
Диаметр винта крепленияредуктора 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 видеребра 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 отверстияв 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
 
6.1Быстроходный вал
 
Шпонка под полумуфтупризматическая со скругленными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 8´7, длина 32 мм, диаметр вала d = 25 мм.
Определяем напряжениесмятия
/>,
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 непревышает допустимого [s]см= 100 МПа.
6.2Тихоходный вал
Шпонка под червячноеколесо призматическая со скругленными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 14´9, длина 56 мм, диаметр вала d = 48 мм.
Определяем напряжениесмятия
/>= 2∙103∙294/(48∙42∙(9– 5,5)) = 83 МПа.
Полученное значение непревышает допустимого [s]см= 100 МПа.
Шпонка под звездочкупризматическая со скругленными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 10´8, длина 40 мм, диаметр вала d = 35 мм.
Определяем напряжениесмятия
/>= 2∙103∙294/(35∙30∙(8– 5)) = 97 МПа.
Полученное значение непревышает 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 вподшипниках найдем, решая уравнения моментов относительно опор:
SМВ(x) = 0;
SМВ(x) = FaC∙dC/2 – FrC∙lBC + RDy∙(lBC + lCD) = 0;
RDy = (– FaC∙dC/2 + FrC∙lBC)/(lBC+ lCD) = (– 2940∙0,050/2 + 1070∙0,133)/(0,133+ 0,133) = 259 Н.
SМВ(y) = 0;
SМВ(y) = – Fм∙lAB – FtC∙lBC + RDx∙(lBC+ lCD) = 0;
RDx = (Fм∙lAB + FtC∙lBC)/(lBC+ lCD) = (218∙0,072 + 588∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 353Н.
SМD(x) = 0;
SМD(x) = – RВy∙(lBC + lCD) + FaC∙dC/2 + FrС∙lCD= 0;
RВy = (FaC∙dC/2 + FrС∙lCD)/(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) + FtC∙lCD = 0;
RВx = (– Fм∙(lАВ + lBC + lCD) + FtC∙lCD)/(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) = Fоп∙z; 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) = – RВy∙z;Mx(0) = 0 Н∙м;Mx(0,133) = – 811∙0,133 = -108 Н∙м.
My(z) = Fоп∙(lAB + z)– RВх∙z;
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)+ FaC∙dC/2 + FrС∙z;
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) + FtC∙z;
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 Вна запас прочности. Концентратор напряжений – переход с галтелью. Коэффициентзапаса прочности:
/>
где Ss – коэффициент запаса прочности понормальным напряжениям;
St – коэффициент запаса прочности покасательным напряжениям.
/>
где s-1 – предел выносливости стали присимметричном цикле изгиба, МПа;
ks – эффективный коэффициентконцентрации нормальных напряжений;
es – масштабный фактор для нормальныхнапряжений;
b – коэффициент, учитывающий влияниешероховатости поверхности;
sa – амплитуда цикла нормальныхнапряжений равная суммарному напряжению изгиба sи в рассматриваемом сечении;
ys – коэффициент, зависящий от маркистали;
sm – среднее напряжение цикланормальных напряжений.
sa = sи = 103М/W,
где М – суммарныйизгибающий момент в сечении, Н∙м;
W – момент сопротивления сечения приизгибе, 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) = 4161МПа.
Ss = 410/(1,9∙5,92/(0,73∙0,94)+ 0,27∙4161) = 2,36.
/>
где t-1 – предел выносливости стали присимметричном цикле кручения, МПа;
kt – эффективный коэффициентконцентрации касательных напряжений;
et – масштабный фактор для касательныхнапряжений;
ta – амплитуда цикла касательныхнапряжений;
yt – коэффициент, зависящий от маркистали;
tm – среднее напряжение циклакасательных напряжений.
ta = tm = 0,5∙103T/Wк,
где Т – крутящиймомент 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 значениенаходится в допускаемом интервале 1,5 – 2,5.
Проверим сечение Сна запас прочности. Концентратор напряжений – переход с галтелью. Коэффициентзапаса прочности:
/>
где Ss – коэффициент запаса прочности понормальным напряжениям;
St – коэффициент запаса прочности покасательным напряжениям.
/>
где s-1 – предел выносливости стали присимметричном цикле изгиба, МПа; ks – эффективный коэффициентконцентрации нормальных напряжений; es – масштабный фактор для нормальных напряжений; b – коэффициент, учитывающий влияниешероховатости поверхности; sa – амплитуда цикла нормальных напряжений равная суммарномунапряжению изгиба sи врассматриваемом сечении; ys – коэффициент, зависящий от марки стали; sm – среднее напряжение цикланормальных напряжений.
sa = sи = 103М/W,
где М – суммарныйизгибающий момент в сечении, Н∙м;
W – момент сопротивления сечения приизгибе, 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) = 2890МПа.
Ss = 410/(1,9∙25,77/(0,73∙0,94)+ 0,27∙2890) = 2,47.
/>
где t-1 – предел выносливости стали присимметричном цикле кручения, МПа; kt – эффективный коэффициентконцентрации касательных напряжений; et – масштабный фактор для касательных напряжений; ta – амплитуда цикла касательныхнапряжений; yt – коэффициент,зависящий от марки стали; tm – среднее напряжение цикла касательных напряжений.
ta = tm = 0,5∙103T/Wк,
где Т – крутящиймомент 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 значениенаходится в допускаемом интервале 1,5 – 2,5.

8. Подборподшипников качения быстроходного вала
Силы, действующие наподшипники:
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 режиманагружения 1 коэффициент эквивалентности KE = 0,8. Тогдаэквивалентные 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 подшипниковнаходим: Cr = 38 кH, C0r = 25,5 кН, X = 0,4, Y = 1,6, e = 0,37.
Минимально необходимыеосевые 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 осевыенагрузки, действующие на подшипники:
FaB = FaDmin+ Fa = 108 + 2352 = 2460 H,
FaD = FaDmin= 108 H.
Отношение FaВ/(VFrВ) = 2460/(1∙649) = 3,79, чтобольше e. Окончательно принимаем X = 0,4, Y = 1,6.
Эквивалентнаядинамическая радиальная нагрузка (для опоры В):
PrВ = (VXFrВ + YFaВ)KбKТ,
где Kб – коэффициент безопасности;
KТ – температурный коэффициент.
PrВ = (1∙0,4∙649 + 1,6∙2460)∙0,8∙1 = 3356 Н.
Расчетныйскорректированный 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. Подбори проверочный расчет муфты
 
Для соединениябыстроходного вала с валом электродвигателя принимаем упругую втулочно-пальцевуюмуфту. Определяем расчетный момент:
Мрасч = K∙ТБ = 1,3∙19,1 = 24,83 Н∙м,
где    K – коэффициент режима работы ихарактера нагрузки,
ТБ – вращающий момент на быстроходном валу, Н∙м.
По ГОСТ 21424-75 выбираеммуфту с ближайшим большим передаваемым моментом. Размеры муфты: диаметррасположения 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 наизгиб:
/>= 90 Н/мм2,
sи = 24,83∙64∙103/(0,1∙143∙90∙4)= 16,09 Н/мм2,
/>.
Проверим резиновые втулкина смятие:
/> = 2 Н/мм2,
sсм = 2∙24,83∙103/(90∙4∙14∙28)= 0,35 Н/мм2,
/>.
Условия выполнены,прочность муфты обеспечена.

10. Выборсмазочных материалов
Смазывание элементовпередач редуктора производится окунанием нижних элементов в масло, заливаемоевнутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение элемента передачи примернона 10-20 мм.
Принимаем маслоиндустриальное для гидравлических систем без присадок И – Г – А – 46 ГОСТ17479.4 – 87.
Определим количествомасла:
V = (0,4…0,8)∙Рвых= (0,4…0,8)∙2,2 = 0,88…1,76 л.
Примем V = 0,9 л.
Выбираем для подшипниковкачения пластичную смазку Литол – 24 по ГОСТ 21150 – 75. Камеры подшипниковзаполняются данной смазкой и периодически пополняются ей.

11. Списокиспользованной 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.– 399с., ил.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат 2. Конференция проводится на интернет сайте Братского музыкального училища bmu bratsk ru Время проведения конференции 20. 02 31. 05. 2012 года. Работы принимаются до 07. 05. 2012
Реферат Прочтение двух древних надписей из района "Южная Пицена" в Италии с помощью тюркских языков
Реферат Ташкентская школа прапорщиков
Реферат Beer Market In Norway Essay Research Paper
Реферат Денежные расчеты на предприятии и их организация
Реферат Молочница Симптомы молочницы
Реферат Пропедевтика: перкуторные границы органов
Реферат Політичний та соціально-економічний розвиток Естонії у 1990–2005 рр.
Реферат Опера Джузеппе Верди "Симон Бокканегра" (Simon Boccanegra)
Реферат Анализ и проектирование операций с недвижимостью
Реферат Роль отца в развитии ребенка в раннем возрасте
Реферат Применения атипичного нейролептика эглонила при лечении героиновой наркомании
Реферат A Fair Chance For The Girls Essay
Реферат Бюро кредитных историй проблемы и перспективы развития
Реферат Психология правонарушений