Детали машин

содержание

       Перечень  условных обозначений 3

       Введение 4

       1 Краткое описание устройства  и принципа действия

         разрабатываемого изделия 5

    2 Расчетно- конструкторский отдел 6

       2.1 Выбор электродвигателя, кинематический  и силовой 

       расчеты привода 6

       2.2 Расчет червячной передачи редуктора 9

       2.3Расчет открытой передачи 15

       2.4 Предварительный расчет валов редуктора и их эскизы 18

       2.5Конструктивные размеры червячной пары редукторов 20

       2.6 Конструктивные размеры корпуса редуктора 20

       2.7 Первый этап компоновки редуктора 21

       2.8 Подбор и расчет подшипников  для валов редуктора 22

       2.9 Подбор  муфты 31

       2.10 Подбор и проверочный расчет шпоночных или

       шлицевых  соединений 31

       2.11 Проверочный расчет на сопротивление  усталости

       вала  редуктора 32

       3 Технологический раздел 34

       3.1 Выбор смазки. Смазка зацепления и подшипников 34

       3.2 Описание сборки редуктора 34

       Заключение 36

       Список  литературы 38 
 

 

       

перечень  условных обозначений

       КПД – коэффициент полезного действия

       η_п – кпд подшипника

       η_р.п. – кпд ременной передачи

       η_ред – кпд редуктора (червячного)

       Р – мощность

       ω; n – скорость вращения

       U – передаточное число

       [σ] – допускаемое напряжение

       d - делительный диаметр

       d_a - диаметр вершин витков

       d_f - диаметр впадин

       b₁ - длина нарезной части червяка

       d_aM2 - наибольший диаметр колеса

       b₂ - ширина венца. 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

       Редуктором  называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.

       Назначение  редуктора — понижение угловой  скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

       Редуктор  состоит из корпуса (литого чугунного  или сварного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

       Редуктор  проектируют либо для привода  определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без  указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 краткое описание  устройства и принципа  действия разрабатываемого изделия  

       Привод  ленточного конвейера состоит:

• электродвигатель;
• открытая ременная передача;
• муфта фланцевая;
• вал червячный;
• шариковые радиально-упорные подшипники;
• червячное колесо;
• роликовые конические подшипники;
• корпус редуктора;
• барабан приводной ленточного конвейера.

 

       Проектируемый редуктор служит для передачи вращения и изменяющего крутящего момента от электродвигателя к исполнительному механизму – приводному барабану ленточного конвейера. Проследим передачу момента. От электродвигателя посредством ременной передачи крутящий момент передается на червячный вал установленный в корпусе на подшипниках качения. Червячный вал имеет червяк, который зацепляется с червячным колесом, установленным на валу посредством шпоночного соединения, установленным также на подшипниках качения. Выходной конец ведомого вала редуктора посредством шпоночного соединения и муфты фланцевой соединен с приводным валом барабана ленточного конвейера с лентой. 
 
 
 
 

2 Расчетно-конструкторский  раздел

 
2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты привода

       Исходные  данные:

•   -окружная сила, кН; =3.6 кН;
•   -скорость, м/с; =0.85 м/с;
•   -диаметр барабана, мм; =385 мм;
•   -время работы передачи, часов; =10000 часов.

       2.1.1 Подбор электродвигателя

       Необходимую мощность на ведущем барабане транспортера определяют по формуле ([1],c, 5):

        кВт.

       КПД отдельных ступеней привода определяют по формуле ([1],c, 5):

         

                                               

      

       Общий КПД привода определяют по формуле ([1],c, 5):

        

       Требуемая мощность электродвигателя определяют по формуле ([1],c, 7):

        кВт.

       Частота вращения вала барабана транспортера определяют по формуле ([1],c, 7):

        об/мин.

       Ориентировочные передаточные числа отдельных ступеней привода определяют по формуле ([1],c, 6, таблица 1.2):

       =16

       =2.5

      Ориентировочное общее передаточное число привода определяют по формуле ([1],c, 7):

                                                

       Ориентировочная частота вращения вала электродвигателя определяют по формуле ([1],c, 7):

        об/мин.

       По  полученным данным: кВт. и об/мин. Выбираю электродвигатель N100L2/2880 ([1],с.321, таблица 18.36)., у которого мощность кВт., и число оборотов об/мин.

       Уточняю общее передаточное число привода определяют по формуле ([1],c, 8):

      U ,

оставляю  в редукторе стандартное передаточное число , тогда фактическое передаточное число открытой передачи определяют по формуле ([1],c, 8) будет равно:  

       .

       2.1.2 Кинематический расчет привода

       Скорости  вращения всех валов определяют по формуле ([1],c, 8):

       об/мин;

      об/мин;

       об/мин,

где   -вал электродвигателя;

       -ведомый вал ременной передачи или ведущий вал редуктора;

     -ведомый вал редуктора.

       Угловые скорости всех валов:

       ;

       ;

       .

       Мощность на всех валах привода определяют по формуле ([1],c, 7):

       кВт;

       кВт;

       кВт,

где  -ведущий вал ременной передачи;

     -ведомый вал ременной передачи или ведущий вал редуктора;

     -ведомый вал редуктора.

       Вращающие моменты на всех валах определяют по формуле ([1],c, 4):

       ;

       Н×м;

       Н×м;

       Н×м,

    где   -вращающий момент ведущей ременной передачи;

       -вращающий момент ведомого  вала ременной передачи или вращающий момент ведущего вала редуктора;

   -ведомый вал редуктора.

 
2.2 Расчет червячной  передачи редуктора

       Исходные данные:

• =16
• =676 об/мин.
• =42.3 об/мин.
• =3870 Вт.
• =3060 Вт.
• =54.7 Н×м
• =691 Н×м
• =70.8 
• =4.43

       2.2.1Выбор  материала

       Выбираем  материал червяка и венца червячного колеса. Принимаем для червяка сталь 45 с закалкой до твердости не менее  HRC 45 и последующим шлифованием.

       Для выбора материала для колеса предварительно определяют скорость скольжения по формуле ([1],c. 26):

       ; 

       м/с,

следовательно, скорость скольжения меньше 5 м/с, значит выбираем безоловянные бронзы: БрАЖ9-4 у которой σ =400 МПа и σ =200 МПа

       2.2.2 допускаемые напряжения

       Выбранная бронза относится к материалам 2 группы.

       Допускаемое контактное напряжение определяют по формуле ([1],c, 28):

      σ [σ МПа,

где   - допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений, МПа; =300 МПа для червяков при твердости больше или равно HRC45.

       Допускаемое напряжение изгиба определяют по формуле ([1],c, 28):

      [σ] [σ] МПа,

где   - коэффициент долговечности.

       Коэффициент долговечности определяют по формуле ([1],c, 28):

      

       0.7

       Общее число циклов перемены напряжений:

       ;

где   - общее время работы передачи.

       Исходное  допускаемое напряжение изгиба определяют по формуле ([1],c, 28):

      [σ] σ Па,