Технология

Курсовой проект по деталям машин


                   Тольяттинский политехнический институт

                           Кафедра «Детали машин»



                               Курсовой проект


                                по дисциплине


                                Детали  машин



                                        Руководитель: Журавлева В. В.
                                       Студент:         Анонимов С. С.

                                       Группа:            Т – 403

                                        ………«………»….…….2000 г.



                              Тольятти 2000 г.
                                 Содержание
                                вариант 6.5.

|Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода.           |3       |
|                                                                  |        |
|Расчет клиноременной передачи.                                    |6       |
|                                                                  |        |
|Расчет двухступенчатого цилиндрического редуктора.                |8       |
|                                                                  |        |
|Предварительный расчет валов                                      |12      |
|                                                                  |        |
|Конструктивные размеры корпуса редуктора                          |13      |
|                                                                  |        |
|Определение реакций в подшипниках                                 |14      |
|                                                                  |        |
|Проверочный расчет подшипников                                    |17      |
|                                                                  |        |
|Проверочный расчет шпонок                                         |18      |
|                                                                  |        |
|Уточненный расчет валов                                           |19      |
|                                                                  |        |
|Смазка зубчатых зацеплений и подшипников                          |23      |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |
|                                                                  |        |


         1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода.


                    Расчет требуемой мощности двигателя.
    [pic][pic];
    [pic],
    [pic] - КПД ременной передачи; [pic] - КПД зубчатой косозубой  передачи
с цилиндрическими колесами; [pic] - КПД подшипников качения. Тогда [pic].

                     Расчет требуемой частоты вращения.
    [pic];
    [pic],
    [pic]; [pic]; [pic] - передаточные числа. Тогда [pic].
    По таблице принимаем мощность двигателя Р = 5,5 кВт;  частоту  вращения
3000 об/мин.  Синхронная  частота  вращения  двигателя  равна  2880  об/мин.
Модель электродвигателя: 100L2.

                      Определение  передаточных чисел.

    Фактическое передаточное число привода: [pic].
    Передаточные числа редуктора:
    [pic]; [pic]; [pic];  полученные  значения  округляем  до  стандартных:
[pic]; [pic].

                           Расчет частот вращения.

                                [pic]; [pic];
                                [pic]; [pic];
                                [pic]; [pic];
                                [pic]; [pic].



                          Расчет крутящих моментов.

                                [pic]; [pic];
                                [pic]; [pic].

|            |I               |II              |III             |
|[pic]       |18              |33              |126             |
|[pic]       |33              |126             |430             |
|[pic]       |2880            |1440            |360             |
|[pic]       |1440            |360             |100             |
|[pic]       |300             |150             |38              |
|[pic]       |150             |38              |11              |
|[pic]       |2               |4,0             |3,55            |



                      2. Расчет клиноременной передачи.

    Выбираем сечение  клинового  ремня,  предварительно  определив  угловую
скорость и номинальный вращающий момент ведущего вала:
                                    [pic]
    При таком значении вращающего момента принимаем сечение ремня  типа  А,
минимальный диаметр [pic]. Принимаем[pic].
    Определяем передаточное отношение i без учета скольжения
                                   [pic].
    Находим диаметр [pic] ведомого шкива, приняв относительное скольжение ?
= 0,02:
                                   [pic].
    Ближайшее стандартное значение [pic]. Уточняем передаточное отношение i
с учетом ?:
                                   [pic].
    Пересчитываем:
                                   [pic].
    Расхождение с заданным составляет 1,9%, что  не  превышает  допустимого
значения 3%.
    Определяем межосевое расстояние а: его выбираем в интервале
                                    [pic]
    принимаем близкое к среднему значение а = 400 мм.
    Расчетная длина ремня:
                                   [pic].
    Ближайшее стандартное значение L = 1250 мм, [pic].
    Вычисляем
                                    [pic]
    и определяем новое значение а с учетом стандартной длины L:
                                    [pic]
    Угол обхвата меньшего шкива
                                    [pic]
    Скорость
                                    [pic]
    По таблице определяем величину окружного  усилия  [pic],  передаваемого
клиновым ремнем: [pic] на один ремень.
                                   [pic].
    Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:
                                   [pic].
    Коэффициент  режима  работы  при   заданных   условиях   [pic],   тогда
допускаемое окружное усилие на один ремень:
                                   [pic].
    Определяем окружное усилие:
                                   [pic].
    Расчетное число ремней:
                                   [pic].
    Определяем  усилия  в   ременной   передаче,   приняв   напряжение   от
предварительного натяжения [pic]
    Предварительное натяжение каждой ветви ремня:
                                   [pic];
    рабочее натяжение ведущей ветви
                                   [pic];
    рабочее натяжение ведомой ветви
                                   [pic];
    усилие на валы
                                   [pic].
    Шкивы  изготавливать  из  чугуна  СЧ   15-32,   шероховатость   рабочих
поверхностей [pic].



            3. Расчет двухступенчатого цилиндрического редуктора.

    Для обеих ступеней принимаем:
    Колесо: материал – сталь 40Х, термообработка – улучшение; [pic].
    Шестерня: материал – сталь 40Х, термообработка – улучшение; [pic].
    Передача реверсивная.
    Для расчета принимаем: [pic], [pic].
    Коэффициент долговечности при длительной эксплуатации принимаем  [pic];
коэффициент запаса прочности [pic]; [pic].
    Рассчитаем допускаемые контактные напряжения:
                                [pic], [pic].
                                    [pic]
    Рассчитаем допускаемые напряжения изгиба:
                                [pic], [pic].
                                    [pic]
    Коэффициент  на  форму  зуба   [pic];   коэффициент   нагрузки   [pic];
коэффициент  ширины  венцов  [pic];  коэффициент,  учитывающий  динамическую
нагрузку,   возникающую   в   зацеплении[pic];   коэффициент,    учитывающий
распределение нагрузки между зубьями[pic]

                    Расчет третьей (тихоходной) ступени.

    Межосевое расстояние:
                                   [pic],
    принимаем значение из стандартного ряда: а = 140 мм.
    Нормальный модуль:
                                   [pic],
    принимаем среднее значение, соответствующее стандартному: m = 2 мм.
    Принимаем предварительно угол наклона зубьев ? = 15? и определяем числа
зубьев шестерни и колеса:
                                    [pic]


    Уточняем значение угла ?:
                                   [pic].
    Основные размеры шестерни и колеса:
    диаметры делительные:
                                   [pic];
                                   [pic],
    проверка: [pic].
    Диаметры вершин зубьев:
                                   [pic];
                                   [pic],
    диаметры впадин:
                                   [pic];
                                   [pic].
    Ширина колеса:
                                   [pic].
    Ширина шестерни:
                                   [pic].
    Окружная скорость колеса тихоходной ступени:
                                   [pic].
    При данной скорости назначаем 9-ю степень точности.
    Коэффициент нагрузки для проверки контактных напряжений:
                                   [pic].
    Проверяем контактные напряжения:
                                   [pic],
                                    [pic]
                                   [pic];
                                   [pic].
    Проверяем изгибные напряжения:
                                   [pic],
                                   [pic].
                                   [pic].
    Силы, действующие в зацеплении тихоходной ступени:
    окружная:
                                    [pic]
    Определим тип используемых подшипников:
                                   [pic];
    следовательно, будем использовать радиально-упорные шарикоподшипники.

                    Расчет второй (быстроходной) ступени.

    Межосевое расстояние равно 140 мм из условия соосности,  значения  всех
коэффициентов,  используемых  в  расчете  третьей  ступени  справедливы  при
расчете данной ступени.
    Принимаем угол наклона зубьев ? = 12?50?19?, а модуль  m  =  1,5  мм  и
определяем числа зубьев шестерни и колеса:
                                    [pic]
    Основные размеры шестерни и колеса:
    диаметры делительные:
                                   [pic];
                                   [pic],
    проверка: [pic].
    Диаметры вершин зубьев:
                                   [pic];
                                   [pic],
    диаметры впадин:
                                   [pic];
                                   [pic].
    Ширина колеса:
                                   [pic].
    Ширина шестерни:
                                   [pic].


    Окружная скорость колеса быстроходной ступени:
                                   [pic].
    При данной скорости назначаем 9-ю степень точности.
    Коэффициент нагрузки для проверки контактных напряжений:
                                   [pic].
    Проверяем контактные напряжения:
                                   [pic],
                                    [pic]
                                   [pic];
                                   [pic].
    Проверяем изгибные напряжения:
                                   [pic],
                                   [pic].
                                   [pic].
    Силы, действующие в зацеплении быстроходной ступени:
    окружная:
                                    [pic]
    Определим тип используемых подшипников:
                                   [pic];
    следовательно, будем использовать радиально-упорные шарикоподшипники.



                      4. Предварительный расчет валов.

                           Расчетная формула:[pic]



                                    Вал 1

    Диаметр вала:
                                   [pic].
    Диаметр вала под колесо:
                                   [pic].
    Диаметр вала под подшипник:
                                   [pic].



                                    Вал 2

    Диаметр вала под колесо:
                                   [pic].
    Диаметр вала под подшипник:
                                    [pic]


                                    Вал 3

    Диаметр вала:
                                   [pic].
    Диаметр вала под колесо:
                                   [pic].
    Диаметр вала под подшипник:
                                   [pic].



                5. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

|Параметр                                    |Расчетная формула и значение, |
|                                            |мм                            |
|Толщина стенки корпуса                      |[pic]                         |
|Толщина стенки крышки                       |[pic]                         |
|Толщина фланца корпуса                      |[pic]                         |
|Толщина фланца крышки                       |[pic]                         |
|Толщина основания корпуса без бобышки       |[pic]                         |
|Толщина ребер основания корпуса             |[pic]                         |
|Толщина ребер крышки                        |[pic]                         |
|Диаметр фундаментных болтов                 |[pic]                         |
|Диаметр болтов у подшипников                |[pic]                         |
|Диаметр болтов, соединяющих основание и     |[pic]                         |
|крышку                                      |                              |



                    6. Определение реакций в подшипниках.



    [pic]              [pic]

    [pic]        [pic]

    проверка: [pic]

    [pic].



    [pic]
    [pic]
    [pic]        [pic]

    проверка: [pic]

    [pic].



    [pic]              [pic]

    [pic]                   [pic]

    проверка: [pic]
    [pic].



                     7. Проверочный расчет подшипников.

    Подшипник № 36207, d = 35 мм.
    [pic].
    [pic]
    [pic]; тогда Х = 1; У = 0; [pic].
    Долговечность:
                                    [pic]
                                   [pic].

    Подшипник № 36209, d = 45 мм. [pic].
    [pic]
    [pic]; тогда Х = 1; У = 0; [pic].
    Долговечность:
                                    [pic]
                                   [pic].

    Подшипник № 36211, d = 55 мм.
    [pic].
    [pic]
    [pic]; тогда Х = 1; У = 0; [pic].
    Долговечность:
                                    [pic]
                                   [pic].
    Все подшипники удовлетворяют условию долговечности.



                        8. Проверочный расчет шпонок.

    Материал шпонок – сталь 45. Проверим шпонки под  зубчатыми  колесами  и
шкивом на срез и смятие. [pic].
    Условия прочности:
                                    [pic]
    Шпонка под шкивом:
                                    [pic]
    Шпонка под колесом быстроходной ступени:
                                    [pic]
    Шпонка под колесом тихоходной ступени:
                                    [pic]
    Все шпонки удовлетворяют условию прочности на срез и смятие.



                         9. Уточненный расчет валов.

    Материал валов – сталь 40Х улучшенная,  [pic].  Определим  коэффициенты
запаса прочности в опасных сечениях.

    Вал 1, Сечение 1

    Результирующий изгибающий момент:
                                    [pic]
    Моменты сопротивления сечения нетто:
                                    [pic]
    Амплитуда номинальных напряжений изгиба:
                                   [pic].
    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
                                   [pic].
    По таблицам определим ряд коэффициентов: [pic].
    Определим коэффициенты запаса прочности:
                                    [pic]
    Общий коэффициент запаса прочности:
                                   [pic].

    Вал 1, Сечение 2

    Результирующий изгибающий момент:
                                    [pic]
    Моменты сопротивления сечения нетто:
                                    [pic]
    Амплитуда номинальных напряжений изгиба:
                                   [pic].
    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
                                   [pic].
    По таблицам определим ряд коэффициентов: [pic].
    Определим коэффициенты запаса прочности:
                                    [pic]
    Общий коэффициент запаса прочности:
                                   [pic].

    Вал 2, Сечение 1

    Результирующий изгибающий момент:
                                    [pic]
    Моменты сопротивления сечения нетто:
                                    [pic]
    Амплитуда номинальных напряжений изгиба:
                                   [pic].
    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
                                   [pic].
    По таблицам определим ряд коэффициентов: [pic].
    Определим коэффициенты запаса прочности:
                                    [pic]
    Общий коэффициент запаса прочности:
                                   [pic].

    Вал 2, Сечение 2

    Результирующий изгибающий момент:
                                    [pic]



    Моменты сопротивления сечения нетто:
                                    [pic]
    Амплитуда номинальных напряжений изгиба:
                                   [pic].
    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
                                   [pic].
    По таблицам определим ряд коэффициентов: [pic].
    Определим коэффициенты запаса прочности:
                                    [pic]
    Общий коэффициент запаса прочности:
                                   [pic].

    Вал 3, Сечение 1

    Результирующий изгибающий момент:
                                    [pic]
    Моменты сопротивления сечения нетто:
                                    [pic]
    Амплитуда номинальных напряжений изгиба:
                                   [pic].
    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
                                   [pic].
    По таблицам определим ряд коэффициентов: [pic].



    Определим коэффициенты запаса прочности:
                                    [pic]
    Общий коэффициент запаса прочности:
                                   [pic].



                10. Смазка зубчатых зацеплений и подшипников.

    Зацепления смазывают окунанием зубчатых колес в  масло.  Уровень  масла
должен обеспечивать погружение колес на высоту зуба.  Объем  масляной  ванны
равен  2,75  литра.  Подшипники  смазываются   тем   же   маслом   за   счет
разбрызгивания. Используемое масло марки И-100А.
-----------------------
                                  (оценка)

[pic]
[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]
[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]

[pic]
[pic]





смотреть на рефераты похожие на "Курсовой проект по деталям машин"