Курсовая работа по "Механика"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Января 2012 в 20:54, курсовая работа

Краткое описание

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертёжом редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 100°С;
в ведомый вал закладывают шпонку 18х11х70 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Содержание работы

I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 3

II. Расчет зубчатых колес редуктора 4

Выбор материала и термообработки 4

Допускаемые контактные напряжения 4

Выбор коэффициента ширины венца и межосевого расстояния 4

Нормальный модуль зацепления 5

Основные размеры шестерни и колеса 5

Силы, действующие в зацеплении 6

Проверочный расчет зубьев на контактную выносливость 6

Проверочный расчет на контактную статическую мощность при пиковой нагрузке 6

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба 7

Проверочный расчет на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке 8

III. Предварительный расчет валов редуктора 8

IV. Проверка долговечности подшипника 10

V. Проверка прочности шпоночных соединений 14

VI. Уточненный расчет валов 14

VII. Посадки зубчатого колеса и подшипников 18

VIII. Выбор сорта масла 19

IX. Сборка редуктора 20

Список литературы 21

Содержимое работы - 1 файл

курсач по механике.docx

— 138.08 Кб (Скачать файл)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования  «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»

Кафедра теоретической и прикладной механики 
 
 
 
 
 
 

Курсовой  проект по механике на тему

Привод  к шлаковому разгрузчику 
 
 
 
 
 

              Выполнил  студент группы 2-21хх

              Панфилов  С. Г.

              Научный руководитель

              Ноздрин М. А.

              к.т.н., доцент

Иваново 2010

Оглавление

I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 3

II. Расчет зубчатых колес редуктора 4

Выбор материала и термообработки 4

Допускаемые контактные напряжения 4

Выбор коэффициента ширины венца и межосевого расстояния 4

Нормальный модуль зацепления 5

Основные размеры шестерни и колеса 5

Силы, действующие в зацеплении 6

Проверочный расчет зубьев на контактную выносливость 6

Проверочный расчет на контактную статическую мощность при пиковой нагрузке 6

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба 7

Проверочный расчет на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке 8

III. Предварительный расчет валов редуктора 8

IV. Проверка долговечности подшипника 10

V. Проверка прочности шпоночных соединений 14

VI. Уточненный расчет валов 14

VII. Посадки зубчатого колеса и подшипников 18

VIII. Выбор сорта масла 19

IX. Сборка редуктора 20

Список литературы 21

 

    1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Требуемая мощность электродвигателя [2, с. 30] 

КПД [2, с. 30]

, [2, с. 30] 
 

Выберем электродвигатель 4А 180М6УЗ. Р=18.5 кВт, S=2.7 %, nc=1000 об/мин [2, с. 70] 

Угловая скорость

Передаточное отношение  привода [1, с. 7] 

Округляем до 3.55 [1, с. 36]

Уточненная скорость тихоходного (ведомого) вала 
 

Вращающие моменты:

На валу шестерни 

На валу колеса 

Вал N, кВт n, об/мин ω, с-1 Т, Нм
1 15.08 973 101.892 181.564
2 14.5 274.085 28.702 619.672
    1. Расчет  зубчатых колес редуктора

Выбор материала и термообработки

Шестерни – сталь 45; термическая обработка – улучшение, твердость НВ1 230; для колеса – сталь 45; термическая обработка – улучшение, твердость НВ2 200 [2, с. 32]

Допускаемые контактные напряжения [2, с. 32]

 

Срок службы привода  в часах 

Число циклов нагружений зубьев колеса 

Базовое число циклов для материала колеса (по табл. 3.2 [1]) 

Коэффициент долговечности: 

При длительной эксплуатации . Примем коэффициент безопасности

Расчетное контактное напряжение по формуле (3.10) [1]

Для шестерни 

Для колеса 
 

Условие выполняется [1, с. 35]

Выбор коэффициента ширины венца и межосевого расстояния

Поскольку расположение колес относительно опор симметричное, то абл. 3.1 [1])

Коэффициент ширины венца [1, с. 35] 

Межосевое расстояние формуле (3.7) [1] 

Для косозубых колес Ka=43.

Межосевое расстояние по ГОСТ 2185-66 округляем до 180

Нормальный  модуль зацепления [2, с. 33]

 

Выравниваем по ГОСТ 9563-60* до 2,75 мм

Примем предварительно угол наклона зубьев β=10º, определим число зубьев шестерни и колеса ((3.12), (3.13) [1])

Суммарное:  
 

Уточненное значение угла наклона зубьев

,

Основные  размеры шестерни и колеса

Диаметры делительные ((3.17), с. 37 [1]) 
 

Проверка  

Диаметры вершин зубьев  
 

Ширина колеса:

Ширина шестерни:

Коэффициент ширины шестерни по диаметру 

Окружная скорость колес и степень точности передачи 

Силы, действующие в  зацеплении [2, с. 34]

Окружная сила 

Радиальная сила 

Осевая сила 

Проверочный расчет зубьев на контактную выносливость [2, с. 34]

Коэффициент нагрузки 

, (табл. 3.4 [1]), (табл. 3.6 [1])

Проверка контактных напряжений по формуле (3.6) [1] 

Проверочный расчет на контактную статическую мощность при пиковой нагрузке [2, с. 35]

Расчетные контактные напряжения 

Допускаемое контактное напряжение при действии пиковой нагрузки для стальных колес  с улучшением 

Для стали 45 и диаметра заготовки свыше 120 мм (табл. 3.3, [1]) 

Условие прочности  выполняется

Проверка  зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

По формуле (3.25) [1, с. 42] 

Коэффициент нагрузки [1, с. 42]

По табл. 3.7 [1] , по табл. 3.8 [1]

[1, с. 39]

[2, с. 35]

Эквивалентное число  зубьев

- у шестерни 

- у колеса 

, [1, с. 42]

Допускаемое напряжение по формуле (3.24) [1] 

По табл. 3.9 для  стали 45 улучшенной при  предел выносливости при изгибе  

Для шестерни , для колеса

- коэффициент  безопасности. (табл. 3.9 [1]), (для поковок и штамповок).

Допускаемые напряжения

- для шестерни 

- для колеса  
 

Дальнейший расчет ведем для колеса, так как отношение меньше [2, с. 36]

Коэффициент [2, с. 36]: 

Проверяем прочность  зуба по формуле (3.25) [1] 
 

Условие прочности  выполнено

Проверочный расчет на изгибную статическую прочность  при пиковой нагрузке [2, с. 36]

Расчетные изгибные напряжения 

Допускаемые изгибные напряжения при действии пиковой  нагрузки для стальных колес с  улучшением: 
 

Условие прочности  выполнено

    1. Предварительный расчет валов редуктора
 

Диаметр ведущего вала 
 
 

Принимаем  

Диаметр ведомого вала 

 Принимаем  
 
 
 

Принимаем  

Принимаем 

Основные элементы корпуса (табл. 10.2 [1])

Толщина стенки корпуса: . Принимаем

Толщина крышки: . принимаем

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса 

Толщина нижнего  пояса (фланца) крышки корпуса 

Толщина нижнего  пояса корпуса 

Диаметр фундаментных болтов . Берем болты М20

Диаметр болтов у подшипников . Берем болты М16

Диаметр болтов, соединяющих  основание корпуса с крышкой 

. Берем болты  М12

    1. Проверка  долговечности подшипника [1, c. 304]

Ведущий вал

Из 1-й компоновки l1 = 72 мм

Реакции опор:

В плоскости xz:

В плоскости yz:  

Проверка 

Суммарные реакции: 
 

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.

Намечаем  радиальные шариковые подшипники 310 (табл. П3, [1]): d = 50 мм, D = 110 мм, С = 65.8 кН, С0 = 36 кН

Эквивалентная нагрузка 

, (вращается внутреннее кольцо), (табл. 9.19 [1]), (табл. 9.20 [1])

, этой величине  соответствует e=0.22 (табл. 9,18)

, X=0.56, Y=1.99 

Расчетная долговечность, млн. об 

Расчетная долговечность, ч 

Здесь n = 973 об/мин – частота вращения ведущего вала

Возьмем подшипники легкой серии 210 (табл. П3, [1]): d = 50 мм, D = 90 мм, С = 35.1 кН, С= 19.8 кН

, этой величине  соответствует e=0.22 (табл. 9,18)

, X=0.56, Y=1.99 

Расчетная долговечность, млн. об 

Расчетная долговечность, ч 

Здесь n = 973 об/мин – частота вращения ведущего вала

Т. к. долговечность  подшипников меньше долговечности  редуктора, мы не можем их брать.

Ведомый вал

Из 1-й компоновки l2 = 73 мм

Информация о работе Курсовая работа по "Механика"