курсовая работа техническая механика. Разработка технической документации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора и открытой передачи
Скачать 1.28 Mb.
|
1 2 +ОГАПОУ «УЛЬЯНОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ – МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОМПЕТЕНЦИЙ» Специальность25.02.08 Эксплуатация беспилотных авиационных систем ДисциплинаТехническая механика . ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту на тему: «Разработка технической документации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора и открытой передачи» Автор проекта (подпись, ФИО) Обозначение курсового проекта КПД 244 . 00. 00 ПЗ Группа БСП-1 Проект защищен _________________________________________ дата оценка Руководитель проекта _____________ Н.С. Киреева 2020 СОДЕРЖАНИЕ Задание……………………………………………………………………….……3 Введение …………………………………………………………………….….…5 1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчеты привода………..……………………………………………………………….…..6 2 Расчет цилиндрической зубчатой передачи …………………………….……9 3 Расчет клиноременной передачи………………………………………….…..13 4 Проектный расчет валов редуктора ……………………………….……...….19 5 Конструктивные размеры зубчатого колеса …………………….…………..23 6 Подбор подшипников качения …………………………………...…………..24 7 Проверочный расчет ведомого вала редуктора на сопротивление усталости…………………………………………………..…………………..…31 8 Подбор и проверка прочности шпонок …………………………...………....36 9 Подбор муфты………………………………………………………………....38 10 Смазка зубчатой передачи и подшипников………………………………...40 Список литературы ..………………………………………………...……….….41 УЛЬЯНОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ – МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОМПЕТЕНЦИЙ Специальность24.02.01 Производство летательных аппаратов УТВЕРЖДАЮ ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ЦИКЛОВОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ КОМИССИИ ___________________________________________ ___________________________________________ « »_____________________________2017г. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине Техническая механика. Студент: Кулагин С.В.________________________________________18БСП-1_________________ фамилия, инициалы шифр группы
Спроектировать косозубый цилиндрический редуктор___________________________________
ВВЕДЕНИЕ
редуктора на сопротивление усталости.
Литература 5. Перечень графического материала (_______ листа А1): Лист 1 Сборочный чертеж - А1 . Лист 2 Чертеж ведомого вала - А3 . Лист 3 Чертеж ведомого колеса - А3 . Лист 4 Спецификация - А4 . Лист 5 . РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА Г. Ф. Фефилова . подпись, дата инициалы, фамилия ЗАДАНИЕ ПРИНЯЛ К ИСПОЛНЕНИЮ Студент . подпись, дата инициалы, фамилия ВВЕДЕНИЕ. В курсовом проекте спроектирован одноступенчатый горизонтальный косозубый цилиндрический редуктор общего назначения, входящий в состав привода. Редуктор - это механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент на валах в приводе от электродвигателя к рабочей машине. Передаточное число привода Uобщ. = 14.6 передаточное число редуктора U = 4 Редуктор нереверсивный, предназначен для длительной эксплуатации. Нагрузка постоянная, спокойная, работа в две смены. Валы установлены на подшипниках качения. Долговечность редуктора Lh = 36000 ч, минимальная долговечность подшипников качения Lhmin = 10000 ч. Мощность на тихоходном валу редуктора Р2 = 2,7 кВт; частота вращения n2 = 65 мин-1 (об/мин). Редуктор соединен с электродвигателем через цепную передачу. На выходе редуктора устанавливается муфта упругая с торообразной оболочкой. 1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчеты привода 1.1 Исходные данные: мощность на выходном валу Рвых = Р3 = 3,3 кВт; частота вращения выходного вала nвых = n3 = 95 об/мин. Редуктор предназначен для индивидуального изготовления и длительной работы. Нагрузка нереверсивная, постоянная. Работа двухсменная. 1.2 Определяем общий КПД привода, равный произведению КПД его элементов [ 1 ] = 0,98 •0,97 •0,94 = 0,89, где м = 0,98 - КПД муфты; зп = 0,97 - КПД зубчатой передачи; цп = 0,94 - КПД цепной передачи. 1.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя Ртр = ; По каталогу выбираем электродвигатель с Рдв Ртр и асинхронной частотой вращения nдв ближе к nвых. Двигатель АИР 112МВ6 ТУ 16-525.564-84 Рдв = 4 кВт, nдв = 950 , диаметр вала двигателя dдв = 32 мм. 1.4 Определяем общее передаточное число привода Uобщ = . 1.5 Разбиваем общее передаточное число между передачами, принимая для зубчатой передачи стандартное значение Uзп Uобщ = Uзп •Uцп ; Uзп = 3,15 (ГОСТ 2144-76); Uцп = . 1.6 Определяем частоту вращения, угловые скорости, мощности и вращающие моменты на валах привода. 1.6.1 Вал электродвигателя nдв = 950 об/мин; ; Ртр = 3,70 кВт; 1.6.2 Ведущий вал редуктора n1 = nдв = 950 об/мин; ; 1.6.3 Ведомый вал редуктора ; ; ; . 1.6.4Третий вал ; ; ; 1.7 Результаты расчета сводим в таблицу 1. Таблица 1
Uзп =3,15; Uцп =3,17 2 РАСЧЕТ РОЛИКОВОЙ ОДНОРЯДНОЙ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ Рисунок 1 2.1 Исходные данные Р1 =3,2 кВт - передаваемая мощность; -угловая скорость ведущей звездочки; Uцп = 3,17 - передаточное число. Условия работы: а) Характер нагрузки – спокойный; б) - угол наклона линии центров к горизонту. 2.2 По передаточному числу U определяем число зубьев Z1 ведущей звездочки и Z2 ведомой [ 2 ] Z1 >Z2; Z1min = 29 -2 • U = 29 - 2 • 3,17 = 22,66; Принимаем Z1 = 23 Z 2 = Z1 • =23 • 3.17 = 73; Z2 = 73 < Z2max = 120. 2.3 Определяем коэффициент влияния угловой скорости на износостойкость шарниров ; ; Принимаем t = 15,875 мм. 2.4 Принятый шаг проверим по допустимой угловой скорости . 2.5 Определяем среднюю скорость и назначаем способ смазки ; способ смазки при , для цепных передач, не имеющих картера , применяют внутришарнирную смазку. 2.6 Задаемся расчетными коэффициентами Кд, Кн, Кр, Кс: Кд =1 - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от типа привода при спокойной нагрузке ; Кн - коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонту, т.к. , то Кн =1,56 ; Кр - коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи. Принимаем Кр = 1,25 для передачи с нерегулируемым межосевым расстоянием ; Кс - коэффициент, зависящий от способа смазки передачи. Кс=1 при внутришарнирной смазке. Определяем коэффициент эксплуатации Кэ . 2.7 Принимаем срок службы передачи и определяем среднее давление в шарнирах звеньев цепи , где - коэффициент работоспособности; - срок службы передачи; - коэффициент влияния угловой скорости 1 ведущей звездочки на износостойкость. 2.8 Определяем окружную силу Ft ; принимаем и проверяем износостойкость цепи , где Ft - окружная сила передаваемая цепью; -площадь проекции опорной поверхности шарнира; do - диаметр валика; bo - длина валика; Кm - коэффициент, учитывающий число рядов цепи Кm = 1 для однорядной цепи Рц =41,5 МПа > [ Pц ] =26 МПа Принимаем t = 25,4 мм. Снова определяем окружную силу Ft ; , Рц =25,7 МПа < [ Pц ] =26 МПа условие соблюдается. 2.9 Определяем геометрические размеры передачи - межосевое расстояние Число звеньев цепи определяем по предварительному принятому межосевому расстоянию а, шагу t и числу зубьев Z1 ведущей и Z2 ведомой звездочек. Полученное значение Lр округляем до целого четного числа звеньев Lр =110 Длина цепи При отсутствии натяжных устройств межосевое расстояние уточняем , где ; . Для нормальной работы передачи ведомая ветвь должна иметь необходимую стрелу провисания, для чего расчетное межосевое расстояние нерегулируемых передач уменьшают на (0,002…0,004) Принимаем 2.10 Определяем силу, действующую на вал , где К-коэффициент динамической нагрузки, действующий на вал и расположения передачи угла наклона линии центров звездочек к горизонту: при . 3 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Вращающий момент на валу колеса Угловая скорость ведущего вала Передаточное число Режим нагрузки – постоянный. Редуктор с нереверсивной передачей предназначен для длительной эксплуатации и для мелкосерийного производства. Зубчатые колеса нарезаны без смещения [2]
Принимаем среднюю твёрдость шестерни колеса
где – предел контактной выносливости поверхностей зубьев при – допускаемый коэффициент безопасности при однородной структуре материала (улучшение); – коэффициент долговечности для длительно работающих передач при постоянном режиме нагрузки. Принимаем допускаемое контактное напряжение для прямозубых цилиндрических колёс Условие выполняется.
где – предел выносливости зубьев по излому для материала с – допускаемый коэффициент безопасности для зубчатых колёс, изготовленных из поковок; – коэффициент долговечности для длительно работающих передач при постоянном режиме нагрузки
расстояния как для симметричного расположения колес относительно опор
как для прирабатывающихся колес имеющих твердость зубьев H 1 2 |