Таганрогскийтехнологический институт южного федерального университета
Естественнонаучный гуманитарный факультет
Кафедрамеханики
Пояснительнаязаписка
к курсовомупроекту по курсу детали машин и основы конструирования
Выполнил: ст. гр. Н-28
Кузнецов А.Ю.
Проверил:
Дроздов Ю.А.
Таганрог 2011
Содержание:
Техническое задание
Введение
Основная часть
Заключение
Список источников
Техническое задание
Рассчитатьредуктор по схеме (рис.1) со следующими данными:
– мощность N=20 кВт;
– угловая скоростьвращения: ω=2,82 сˉ¹.
/>
1. Электродвигатель
2. Плоскоременнаяпередача
3. Муфта
4. Коническо-цилиндрическийредуктор
5. Рама
Рис.1. Схема редуктора
Введение
Детали машин — научная дисциплина, включающаятеорию, расчет и конструктивные расчеты общего назначения. В ней изучаютсякинематические расчеты, основы расчета на прочность и жесткость, методыконструирования. Системы управления в условиях больших скоростей и высот полетасамолета поставили конструктора перед задачей по обеспечению их надежнойработы. Основными критериями качества механизма и машин является надежность — комплексное свойство, которое может включать безотказность, долговечность,сохраняемость.
Установлено, что присовременном уровне техники 85% машин выходят из строя в результате изнашивания– процесс постепенного изменения размеров детали в результате трения, и только10-15% по другим причинам. Обеспечение износостойкости изделий регламентированосистемой ГОСТов, в частности и определением относящиеся к трению, изнашиванию исмазке — ГОСТ 23002-78.
Системы управленияавиационной техники выполняют сложные задачи, для правильного решения которыхтребуются необходимая мощность для применения органов управления статической идинамической устойчивости.
Весь комплекс систем Л.А.состоит из большого количества различных агрегатов и узлов, точное и правильноеизготовление которых и определяет надежность и точность эксплуатации Л.А.
1 Выбор двигателя
Номинальная мощностьдвигателя />.
Номинальная частотавращения />
Определение передаточного числа привода и его ступеней
/>
где U – передаточное число привода;
/> – частота вращения рабочей машины. Определяем её поформуле
/>
Отсюда
/>
/> – передаточное число зубчатой-цилиндрическойпередачи;
/>передаточное число конической-зубчатой передачи.
/> – передаточное число цепной передачи.
Выбор материала зубчатыхпередач и определение допустимых напряжений
Зубчатое колесо сталь 40ХН
Твердость сердцевины – 269-302
поверхности – 269-302
/>
Выбираем предельные значения размеров заготовки шестерни и колеса:
заготовка шестерни />
заготовка колеса />
Расчеты цилиндрическихзубчатых передач редуктора
Коэффициент межосевогорасстояния — />=49.5
Коэффициент ширины — />=0,315
Коэффициент ширины — />=0,5/>+1)= 0,7875
Коэффициент конструкции />=1+2/> 2,0
/>=1+2/> 1,394
Межосевое расстояние />:
/>+1)/>
/>
/>
1.2 Предварительныеосновные размеры колеса делительный диаметр
/>
/> – ширина венца колеса:
/>
1.3 Модуль передачи
определяем модуль зацепленияm:
/>
/> - вспомогательный коэффициент для косозубых передач
/>
округляем полученное значение /> до стандартного: />
1.4 Угол наклона и суммарное число зубьев
Min угол наклона зубьев />
Cуммарное число зубьев:
/>
/>
Истинное значение угла />
1.5 Число зубьев шестерни
/>
/>
число зубьев колесавнешнего зацепления:
/>
1.6 Фактическоепередаточное число:
/>
отклонение Δ/> от заданного />:
Δ/>.
Δ/>.
1.7 Размеры колес:
делительный диаметр шестерни:
/>
внутреннего зацепления:
/>
диаметр окружности вершин/> и впадин зубьев /> шестерни:
/>
/>
колесо внешнегозацепления:
/>
/>
1.8Силы в зацеплении
/> - окружная сила в зацеплении:
/>
/> - радиальная сила в зацеплении:
/>
/> - осевая сила в зацеплении:
/>
1.9Проверка звеньев колес по напряжениям
Степень точности передачпринимают в зависимости от окружной скорости колес
/> - окружная скорость:
/>
Коэффициент /> вычисляют по формуле
/>
Коэффициент ширины:
/>
При твердости зубьевколеса НВ > 350 коэффициент:
/>
Значение коэффициента /> принимают для косозубых колес при твердости зубьев ≤350НВ – 1,2 Коэффициент формы зуба /> принимают по таб.:
/>
/>
Расчетное напряжениеизгиба в зубьях колеса:
/>
/>
Расчетное напряжениеизгиба в зубьях шестерни:
/>
1.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение косозубых и шевронных колес
/>
/>
2 Расчеты конических зубчатых передач
2.1 диаметр внешней делительной окружности колеса
/> – коэффициент вида конических колес, для прямозубыхколес.
/> =1,0 – коэффициент, учитывающий распределениенагрузки по ширине венца
S=2 – индекс схемы
/>
2.2 Углы делительныхконусов, конусное расстояние и ширина колес
Углы делительных конусовколеса /> и шестерни />:
/>
Определяем внешнееконусное расстояние />:
/>
Ширина колес: />мм
2.3 Модуль передачи
Коэффициент интеграциинагрузки: />
/> – для прямозубых колес
внешний окружной модульпередачи />:
/>
2.4 Число зубьев колеса /> и шестерни />
/>
2.5 Фактическоепередаточное число />
/>
отклонение Δ/> от заданного />:
Δ/>,
Δ/>.
2.6 Окончательные размерыколес
углы делительных конусовшестерни /> и колеса />
/>
/>
делительные диаметрыколес для прямозубых:
шестерни: />
колеса: />
коэффициенты смещения: />
внешние диаметры колес для прямозубых:
шестерни: />
/> />
колеса: />
/> />
2.7 Пригодность заготовокколес
для конической шестерни иколеса вычисляют размеры заготовок
/>
/>
2.8 Силы в зацеплении
окружная сила на среднем диаметре колеса />
/>
осевая сила на шестерне прямозубой
/>
радиальная сила нашестерне
/>
осевая сила на колесе
/>
радиальная сила на колесе
/>
и /> определяем для />
/>
/>
2.9Проверка зубьев колес по направлениям изгиба
/> и /> коэффициенты формы зуба шестерни и колеса
управлениеустойчивость двигатель самолет
/>
/>
/>
напряжение изгиба взубьях колеса
/>
напряжение изгиба взубьях шестерни
/>
2.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
/>
3. Расчет цепной передачи
3.1 определить шаг цепи
/>
/>
/>
число зубьев ведущейзвездочки — />
/>
допускаемое давление вшарнирах цепи
/>
число рядов цепи /> для однородных цепей
3.2 Определить числозубьев ведомой звездочки
/>
3.3 Определитьфактическое передаточное число /> и отклонение Δ/>
/>
отклонение Δ/> от заданного />:
Δ/>
3.4 Определяем оптимальное межосевое расстояние
/>750мм
межосевое расстояние вшагах
/>
3.5Определяем число звеньев цепи
/>
/>
3.6 Уточнить межосевоерасстояния /> в шагах
/>
/>
3.7 Определяемфактическое межосевое расстояние />
/>
/>мм
3.8 Определяем длину цепи/>
/>
3.9 Определяем диаметрызвездочек
диаметр делительнойокружности
ведущей звездочки />=178мм
ведомой звездочки />=500мм
диаметр окружностивыступов
ведущей звездочки />
ведомой звездочки />
диаметр окружности впадин
ведущей звездочки />
ведомой звездочки />
3.10 Определяемфактическую скорость цепи
/>
3.11 Определяем окружнуюсилу
/>
3.12 Проверить давление вшарнирах цепи />
/>
3.13 Проверить прочностьцепи
/>
/>
4. Разработка чертежа общего вида редуктора
4.1 Определение размеров ступеней валов редуктора, ммСтупень вала и ее размеры d; ℓ Вал-шестерня коническая Вал-шестерня цилиндрическая Вал колеса
1-ая
под элемент открытой передачи
/>
/>
/> крутящий момент
/> допускаемое напряжение на кручение
/>
/> под шкив
2-ая
под уплотнение крышки
с отверстием и подшипник
/>
/>
/> высота буртика
/>
/>
/>
/>
3-я
под шестерню, колеса
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
4-ая
под
подшипник
/>
/>
/>
/>
/> для шариковых радиальных подшипников (однорядных)
5-ая
упорная или под резьбу
/>
/>
/>
/>
f=2
/>
/>
4.2 Предварительный выбор подшипниковПередача Вал Тип подшипника Серия Угол контакта Схема установки Цилиндрическая прямозубая Б Радиальные шариковые однорядные Легкая – с одной фиксирующей опорой Т Коническая прямозубая Б Радиальные шариковые однорядные Легкая
/> с одной фиксирующей опорой Т
Заключение
В ходе курсовой работыбыл рассчитан и спроектирован коническо-цилиндрический редуктор. По окончаниипроекта были получены навыки расчета конической и цилиндрической передач,расчет диаметров шестерни, валов, подбор подшипников, выбор манжет. Даннаядисциплина дает необходимые знания и навыки конструктору по расчету ипроектированию редуктора.
Список источников
1. Курсовое проектирование деталеймашин, А.Е. Шейнблит, 2002г.
2. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. РешетоваД.Н. М.: Машиностроение, 1992г.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Деталимашин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 2003.