Курсовая детали машин. 2. Назначение привода и его особенности

• Название: 2. Назначение привода и его особенности
• Дата: 15.02.2019
• Размер: 487.91 Kb.
• Имя файла: Курсовая детали машин.docx
• Тип: Документы; #67712
• страница: 8 из 8

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

ДМ.0501.0000ПЗ13

Рассмотрим:





Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

ДМ.0501.0000ПЗ13

Результирующие изгибающие моменты:



Крутящий момент Т=Т₄=876 Н∙м

Приведенные эквивалентные моменты (по теории наибольших касательных напряжений).


Диаметр опасного сечения вала:

мм.

По ГОСТ 6636-69 выбираем d=45м.
12. Проверочный расчет валов и осей.

а) Предел выносливости материала вала:

σ_-1=0,43 σ_b=0,43∙590=253,7 Н/мм²

σ_b=590 Н/мм² – предел прочности.

Н/мм² – амплитуда цикла нормальных напряжений.

Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:



где k_σ=2 – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений.

β=1 – коэффициент упрочнения.0

ε=0,81 – масштабный фактор.

σ_m=0 – среднее значение цикла нормальных напряжений.

ψ – коэффициент, характеризующий чувствительность материала к ассиметрии напряжений.
б) Определим коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

Предел выносливости материала вала при симметричном цикле кручения:
Н/мм²

Момент сопротивления при кручении:


мм³

где b-ширина шпонки, мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

ДМ.0501.0000ПЗ13

t-глубина паза, мм.

Н/мм²

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:


Определим общий коэффициент запаса прочности:


Основной и проверочный расчет 2-го и 3-го валов был выполнен при помощи программы APM Winmachine в модуле APM Shaft.
13. Расчет промежуточного вала на жёсткость.

Расчет 3-го вала производится на ПК с помощьюпрограммы APM Winmachine в модуле APM Shaft.
14. Определение суммарных опорных реакций и расчет подшипников.
Подшипники качения выбираются из справочника по динамической грузоподъемности и диаметру вала так, чтобы табличное значение динамической грузоподъемности (С_Т) было больше фактической.

Фактическая динамическая грузоподъемность определяется по формуле:



где  - показатель степени, равный для шарикоподшипников =3;

L – расчетный ресурс в млн. оборотов;

Р – приведенная нагрузка, Н.

Расчетный ресурс L определяют по формуле:



где n – частота вращения вала об/мин;

 - угловая скорость вращения вала, рад/с;

L_n – ресурс подшипника в часах.

Расчетный ресурс подшипников, в машинах работающих с перерывами, составляет: L_n=2500…10000 (часов) в расчетах принимаем 10000 ,час
Приведенную нагрузку Р определяют в зависимости от типа подшипников. Радиальные подшипники воспринимают только радиальную нагрузку. Приведенная нагрузка определяется по формуле:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

ДМ.0501.0000ПЗ13



где F_R – радиальная нагрузка, Н;

К_ - коэффициент безопасности, учитывающий динамическую нагрузку (определяется по табл. 31[1]); К_=1,4

К_Т – температурный коэффициент, К_Т=1;

К_К – коэффициент вращения, равный 1,1 при вращении внутреннего кольца относительно направления нагрузки.

Тихоходный вал, d=45м

об/мин
Н

Н



L_h>2500 ч

Выбираем подшипник радиальный однорядный, особо легкой серии.

№	d, мм	D, мм	B, мм	CT ,КН
208	40	80	18	32

Расчет подшипников остальных валов проводился на ПК с использованием программы АРМ Winmachine в модуле АРМ Trans.

15.Выбор и проверка расчетом шпоночных соединений.

В зависимости от того, какая деталь является ведущейИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

ДМ.0501.0000ПЗ13

, шпоночные соединения могут передавать крутящий момент от вала к ступице или от ступицы к валу.

Шпонки призматические изготовляются из углеродистых сталей с пределом прочности не менее 600 МПа. Допустимые напряжения на смятие при спокойной нагрузке рекомендуется принимать для стальной ступицы устанавливаемая в пазах двух соприкасающихся деталей, препятствующих относительному повороту или сдвигу этих деталей. [σ_см]=80...120 МПа, для чугунной [σ_см]=60...80 МПа.

Условие прочности на смятие шпонки:



где Т- крутящий момент на валу, Н· мм

d- диаметр вала, мм

h-высота шпонки, мм

t-глубина паза вала, мм.

l_p-рабочая длина шпонки, мм

l_p=l-b,

l - длина шпонки, мм

b-ширина шпонки, мм

Соединение вал-полумуфта. МПа
Соединение вал- шестерня быстроходной передачи.



Соединение вал - зубчатое колесо быстроходной передачи.



Соединение вал-шестерня тихоходной передачи.



Соединение вал – зубчатое колесо тихоходной передачи.



Соединение вал-шкив.



16. Выбор конструктивных элементов редуктора по эмпирическим формулам

Размеры основных элементов корпуса определяют в зависимости от значения наибольшего вращающегося момента на тихоходном валу редуктора.

Нм

Толщина стенки нижней части корпуса

мм, принимаем мм

толщина стенки крышки корпуса мм,

принимаем мм.

Толщина ребра у основания δ_р.=δ=8 мм.

Крышку крепят к корпусу улучшенными винтами с цилиндрической головкой. Диаметр стяжных винтов

; мм принимаем мм

Толщина фланца по разъему

мм ширина фланцаИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22
ДМ.0501.0000ПЗ13

мм Диаметр фундаментального болта мм

Принимаем _мм

Толщина лапы фундаментального болта

мм, примем =24 мм

Число фундаментальных болтов при Zф=4

Толщина уха у основания мм

Уклон дна может составлять от 1:100 до 1:200

Элементы корпуса должны сопрягаться одинаковыми радиусами

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23
ДМ.0501.0000ПЗ13

Высота центров цилиндрических редукторов

Н₀=1 ∙250=250 мм.

Диаметр цилиндрических штифтов для исключения сдвига крышки относительно корпуса

d_шт.=0,5∙d= 6мм.

17. Выбор системы смазки и смазочного вещества для редуктора и опор.

С учетом контактных напряжений определяем кинематическую вязкость при температуре 50С.

Окружная скорость быстроходной передачи:

м/с.

Окружная скорость тихоходной передачи:

м/с.

м/с.

Принимаем способ смазывания – масляным туманом. Этот метод позволяет маслу проникнуть в подшипники,

расположенные в труднодоступных местах, хорошо дозировать смазочный материал и создать проточное смазывание при минимальном расходе масла. Смесь воздуха с маслом обеспечивает хорошее охлаждение подшипника, а повышенное давление предохраняет узел от загрязнения.
Брызг масляного тумана достаточно для смазывания всех зубчатых колес и подшипников.

По кинематической вязкости выберем масло ИГС – 100.
18. Расчет и подбор муфты.
Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24
ДМ.0501.0000ПЗ13

Расчет муфт проводим из условия прочности пальцев на изгиб и из условия проверок втулок на смятие.



Т_р- крутящий момент, передаваемый муфтой, Н м.

Н м.

D₀=220 мм. – внешний диаметр муфты.

z=10 – число пальцев.

D=160 мм – диаметр окружности расположения центров пальцев

b=6

Пальцы:

d_п=18 мм. – диаметр пальца.

Втулки:

l_в.=36 мм.

120 МПа.

МПа

=1,8…2 МПа

МПа. Выбираем МУВП-1000-50-1.1-У3

19. Выбор посадок для деталей привода.

В соответствии с техническими условиями выбирают поле допуска вала для внутреннего кольца подшипника при циркуляционном нагружении валов под подшипники ; посадки отверстий в корпусе и крышке редуктора для наружного кольца подшипника ; для валов под сальники р6. Под ступицы зубчатых колес и шестерен Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25
ДМ.0501.0000ПЗ13
20. Краткое описание конструкций с обоснованием основных конструктивных решений и параметров.
Привод осуществляется следующим образом: от электродвигателя крутящий момент через ременную передачу передается на редуктор, с тихоходного вала редуктора вращение передается через муфту на барабан транспортера.

Электродвигатель трехфазный, асинхронный с короткозамкнутым ротором. Он отличается простотой конструкции и обслуживания, надежностью эксплуатации и сравнительно низкой стоимостью.

Муфта упругая втулочно-пальцевая получила широкое распространение за простоту конструкции. Применение целесообразно, т.к. соединяемые узлы установлены на плиту.

В задании необходимо рассчитать редуктор с быстроходной и тихоходной парой. Редуктор наиболее компактен, имеет наименьшую массу. Конструкция корпуса обеспечивает увеличение объема масла, что повышает его стабильность во времени, повышается жесткость корпуса, деформация бобышек направлена в благоприятную сторону, что уменьшает взаимный перекос колец подшипников. Смазывание осуществляется способом

погружения и разбрызгивания, как наиболее простое и дешевое.


21. Краткое описание технологического процесса сборки редуктора.

Выполнение всего процесса сборки осуществляется на одном месте. Вначале проводятся подготовительные операции: осмотр, подбор и комплектование деталей согласно их спецификации, проводится очистка деталей, окраска корпуса и деталей с внутренней стороны, где нет поверхностей сопряжения с другими деталями. Срезают неровности на ограниченных участках корпуса и крышки.

Сборка должна отвечать следующим требованиям: детали должны пройти контроль; вращение деталей должно быть плавным, без заеданий, резьбовые соединения должны быть затянуты равномерно.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26
ДМ.0501.0000ПЗ13

Технологический процесс сборки: на рабочие места подаются детали и сборочные единицы. Установив на подставку корпус, проверяют его качество изготовления и окраски поверхностей. Устанавливают ведущий вал в корпус, проверяют совмещение корпусов подшипников вала с крышками и гнезд корпуса. После этого монтируют промежуточный вал в собранном виде, соблюдая тоже требование. Выходной вал в собранном виде устанавливают в последнюю очередь. Устанавливают крышку редуктора, обеспечив совмещение буртиков и проточек и равномерную затяжку болтов. Заливают редуктор маслом выше уровня на 5…10 мм. После этого редуктор проверяют на стенде под нагрузкой и без нагрузки.
22. Краткое описание технологического процесса изготовления вала.

В качестве исходной заготовки для вала берем горячекатаный прокат. Отрезаем заготовку на фрезерно-отрезном станке.

Осуществляем подготовительные операции, в которые входит закрепление заготовки в центрах. Формы и размеры центровых отверстий регламентируются ГОСТ 14034-74. Первой операцией является отрезание с припуском по торцам для последующей обработки; вторая операция –


фрезерно-центровальная; штучные заготовки устанавливают в призмах фрезерно-центровальных станков, на которых одновременно фрезеруются

оба торца по размерам чертежа и второй позицией проводится центрирование сверлами. При черновой обработке на универсальных станках токарно-винторезных станках 1К62 заготовки закрепляют в трехкулачковом патроне с поджатием центром. При обработке следует максимально снять припуски с поверхности заготовки. Припуск на дальнейшую обработку по всем поверхностям назначается исходя из сложности размеров детали. Получистовая и чистовая обработка валов производится в центрах при креплении конца вала в быстродействующем поводковом патроне. Необходимо стремится проводить обработку за одну установку с применением всех необходимых инструментов. Чистовая обработка проводится на высокоточном оборудовании, на котором обтачивают обрабатываемые шейки валов, начиная с наибольшего размера. После проводится шлифовка поверхностей шлифовальным кругом на станке 3Б161. Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27
ДМ.0501.0000ПЗ13

Пазы под шпонки делают шпоночной фрезой на станке 692 D-1. Последней операцией является слесарная обработка, в которую входит зачистка заусенцев и запилов острых кромок. После каждой операции проводится контроль детали. В случае отклонения от размера и невозможности дальнейшего устранения неточности изготовления деталь выбраковывается.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28
ДМ.0501.0000ПЗ13

23. Список использованных источников.

1. М.А. Мазитов, С.А. Макушкин, С.Н. Дроздов

Курсовое проектирование деталей машин.

2. Группа преподавателей Филиала РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина под общей редакцией доцента кафедры

М.А. Мазитова

Методические указания по выполнению курсовых проектов по дисциплине «Детали машин о основы конструирования»

3. М.А. Мазитов

Курс лекции по дисциплине «Детали машин»

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист
ДМ.0501.0000ПЗ13

Оглавление.

1.Задание на проектирование……………………………………....3

2. Введение…………………………………………………………....4

2. Назначение привода и его особенности………………………..5

3. Определение коэффициента полезного действия привода…...5

4. Выбор электродвигателя…………………………………………5

5.Определение передаточного числа привода и распределение его между ступенями……………………………………………………6

6. Определение угловой скорости, мощности и крутящего момента на всех валах……………………………………………....7

7. Расчет быстроходной зубчатой передачи…………………….8

8. Расчет ременной передачи……………………….………………..13

9.Предварительный расчет валов из расчета только на кручение………………………………………………………………15

10. Компоновка редуктора…………………………………………15

11. Основной расчет валов и осей с построением эпюр изгибающих крутящих моментов……………………………………………….16

12. Проверочный расчет валов и осей…………………………….18

13. Расчет тихоходного вала на жёсткость…………………....19

14. Определение суммарных опорных реакций и расчет подшипников…………………………………………………………..19

15.Выбор и проверка расчетом шпоночных соединений……….21

16. Выбор конструктивных элементов редуктора по эмпирическим формулам…………………………………………………………….22

17. Выбор системы смазки и смазочного вещества для редуктора и опор………………………………………………………………...23

18. Расчет и подбор муфты……………………………………....24

19. Выбор посадок для деталей привода………………………...25

20. Краткое описание конструкций с обоснованием основных конструктивных решений и параметров………………………25

21. Краткое описание технологического процесса сборки редуктора…………………………………………………………...26

22. Краткое описание технологического процесса изготовления вала………………………………………………………………….26

23. Список использованной литературы……………………….28

Введение

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4
ДМ.0501.0000ПЗ13

Цель курсового проектирование – систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки.

В работе спроектирован двухступенчатый цилиндрически – червячный с нижним расположением червяка редуктор для ленточного конвейера.