Курсовая с практикой на тему Расчет закрытых зубчатых передач

Содержание:

Введение 3
1. Исходные данные 6
2. Кинематический, энергетический и силовой расчёт 7
3. Проектный расчет открытой цепной передачи 9
4. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи II тихоходной ступени 12
5. Проектный расчёт цилиндрической прямозубой передачи тихоходной ступени II 16
6. Проверочный расчёт передачи на контактную выносливость активных поверхностей зубьев и напряжениям на изгиб 18
7. Проектный расчет закрытой конической передачи I быстроходной ступени 19
8. Проектный расчёт валов, выбор подшипников и разработка конструкции редуктора и привода.
8.1 Предварительный расчет валов 25
8.2 Конструирование редуктора 27
9. Выбор и проверка шпонок 29
10. Выбор сорта масла 31
11. Порядок сборки 32
12. Выбор схемы установки подшипников качения 33
13. Проверка долговечности подшипников и построение эпюр изгибающих моментов 35
14. Уточненный расчет валов 42
Заключение 46
Список использованной литературы 47

Введение:

Детали машин и основы конструирования – научная дисциплина, в которой рассматриваются основы расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения, встречающиеся в различных механизмах, установках и машинах.
Целью курса ”Детали машин и основы конструирования ” является изучение устройства, принципа работы, расчета и проектирования деталей машин и механизмов общего назначения.
Задача курса заключается в том, чтобы, исходя из заданных условий работы деталей и сборочных единиц общего назначения, получить навыки их расчета и конструирования, изучить методы, правила и нормы проектирования, обеспечивающие изготовление надежных и экономичных конструкций.
Классификация механизмов, узлов и деталей машин
Механизм искусственно созданная система тел, предназначенная для преобразования движения одного из них или нескольких в требуемые движения других тел. Машина — механизм или сочетание механизмов, которые служат для
облегчения или замены физического или умственного труда человека и повышения его производительности.
В зависимости от назначения различают:
 — энергетические машины- двигатели, компрессоры;
 -рабочие машины – технологические, транспортные, информационные.
 Все машины состоят из деталей, которые объединены в узлы.
 Деталь — это часть машины, изготовленная без применения сборочных
 операций.
 Узел — крупная сборочная единица, имеющая вполне определенное
 функциональное назначение.
 Различают детали и узлы общего и специального назначения.
 Детали и узлы общего назначения делят на три основные группы:
 — соединительные детали;
 — передачи вращательного и поступательного движения;
Создание машин и их звеньев из различных деталей вызывает необходимость соединения последних между собой. Этой цели служит целая группа соединительных деталей (соединения), которые, в свою очередь, делятся на:
 — неразъемные — заклепочные, сварные, клеевые; с натягом;
 — разъемные – резьбовые; шпоночные; шлицевые.
Любая машина состоит из двигательного, передаточного и исполнительного механизмов. Наиболее общими для всех машин являются передаточные механизмы. Передачу энергии удобнее всего производить при вращательном движении. Для передачи энергии во вращательном движении служат передачи, валы и муфты.
Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными передавать энергию с одного вала на другой, как правило, с преобразованием (уменьшением или увеличением) угловых скоростей и соответствующим изменением крутящих моментов.
Передачи подразделяют на передачи:
зацеплением (зубчатые, червячные, цепные) и трением (ременные, фрикционные).
Вращательные детали передачи — зубчатые колеса, шкивы, звездочки
устанавливают на валах и осях. Валы служат для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания указанных выше деталей.
Для поддержания вращающихся деталей без передачи крутящего момента служат оси. Валы соединяют с помощью муфт. Различают муфты постоянные и сцепные. Валы и оси вращаются в подшипниках. В зависимости от вида трения
их подразделяют на подшипники качения и скольжения.
В большинстве машин необходимо использовать упругие элементы —
пружины и рессоры, назначение которых аккумулировать энергию или предотвращать вибрации.
Для повышения равномерности хода, уравновешивания деталей машин
и накопления энергии в целях повышения силы удара применяют маховики, маятники, бабы, копры. Долговечность машин в значительной степени определяется устройствами для защиты от загрязнений и для смазки. Важную группу составляют детали и механизмы управления. Кроме того, весьма значительные группы составляют специфические детали:
— для энергетических машин — цилиндры, поршни, клапаны, лопатки и
диски турбин, роторы, статоры и другие;
— для транспортных машин — колеса, гусеницы, рельсы, крюки, ковши и
Другие.

Заключение:

При работе над курсовым проектом были закреплены знания методик расчетов типовых деталей машин общего назначения, получены навыки принятия решений при компоновке редуктора и конструирования его деталей.
Был выбран электродвигатель. Передаточные числа приняты согласно ГОСТ 2885-76 и 12289-76.
Проектный расчет зубчатой передачи выполнен по критерию контактной прочности поверхности зубьев. Определены размеры передач, проведены проверочные расчеты по контактной и изгибной выносливости.
Выбранные подшипники проверены на пригодность по динамической грузоподъемности.
Определены опасные сечения валов по действующим нагрузкам.
Полученная конструкция привода соответствует всем требованиям, предъявляемым к механизмам данного типа.

Фрагмент текста работы:

1. Исходные данные
Описание схемы:
В состав привода входит редуктор двухступенчатый с быстроходной ступенью (конической) и тихоходной ступенью (прямозубой), открытая цепная передача.

Рисунок 1. Техническое задание для проектирования
Тяговое усилие ан ленте F, – 7,2 кН;
Диаметр барабана, D – 350 мм;
Скорость движения ленты, V – 0,58 м/с;
Срок службы, L – 12 лет;
Привод реверсивный.

2. Кинематический, энергетический и силовой расчёт
Мощность на приводном валу: Р3 = F*Vл = 7,2*0,58 = 4,17Вт;
Р треб. = Р3/η = 4170/0,827 = 5042Вт = 5,04 кВт;
Частота вращения приводного вала:
n3 = (60 ∙ V_л)/(π ∙Дб) = (60 ∙0,58)/(3,14 ∙0,35) = 32об/мин;
Определение крутящего момента на приводном валу.
Т4 = 9550 ∙ Р3/n3 = 9550 ∙ 5,04/32 = 1504 Н м; [1, с. 5-15]
С учётом значений Твых и nвых определим потребную мощность на ведущем валу конвейера, то есть на выходном валу привода:
ω_вых= (π·n_вых)/30= (3,14 ·32)/30=3,3 рад/с
Ориентировочно подсчёт КПД привода:
η_общ= η_М · η_1 · η_2 · η_3 · η_nn^m,
Где ηm – КПД упругой муфты;
η1, η2, η3 – КПД отдельных ступеней привода;
ηnn – КПД одной пары подшипников качения;
m – число пар подшипников в приводе.
Принимаем:
ηm = 0,98
η1 = 0,97 (зубчатая цилиндрическая прямозубая передача)
η2 = 0,98 (зубчатая коническая прямозубая передача)
ηоп= 0,935 –КПД открытой цепной передачи
ηnк = 0,99 (подшипники качения (одна пара)
m = 4 (число пар подшипников)
Отсюда получаем:
η_общ= η_М · η_1 · η_2∙ η_оп ∙η_nn^m=0,98 ·0,97 ·0,96∙0,935 ·〖0,99〗^4=0,827
Принимаем электродвигатель асинхронный трехфазный АИР112М4ТУ 16-525.564-84 с мощностью Рдв= 5,5 кВт, числом оборотов вала двигателя (синхронная частота вращения ) nс= 1500об/мин , асинхронная частота вращения вала электродвигателя при S скольжения – 3,7 % n= 1444 об/мин [1, с. 510]