Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Реферат
Гидравлическим вибратором (ГВ) назовем преобразователь энергии потока рабочей жидкости в периодическое (циклическое, вибрационное) движение исполнител...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Раньше рабочий привод комплектовался электродвигателем, пускателем и аппаратами управления и защиты. Но с возрастанием степени автоматизации рабочих м...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Так, она позволяет осуществлять индустриальное массовое производство нужных белков, значительно облегчает технологические процессы для получения проду...полностью>>
Промышленность, производство->Лекция
Небродящее мучное тесто следует считать материалом, при­званным оценивать технологические свойства зерна и муки. Бро­дящее тесто для указанной цели ме...полностью>>

Главная > Курсовая работа >Промышленность, производство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

1.9.Предварительный расчет валов и выбор подшипников.

Под действием нагрузок в зацеплении валы передач испытывают сложную деформацию: изгиб и кручение, а также растяжение – сжатие. При проектировании валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебание. Основным для валов редукторов является расчет на прочность.

Двухопорные валы передач рассчитывают, как балки на шарнирных опорах.

При расчете выбирают материал и определяют основные размеры вала.

Проектирование вала начинают с ориентировочного определения минимального диаметра вала из условия прочности на кручение:

d ≥3√Мк/ 0,2 [τ]к;

где Мк-крутящий момент Н* мм;

[τ]к - заниженные допускаемые касательные напряжения при кручении для валов из сталей 40,45,Ст6 [τ]к = (15÷25) Н/мм2.

Полученное значение округляют по ГОСТ 6636-69 до ближайшего значения из стандартного ряда: 10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45;48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85;90;95;100; 120; 125; 130;140; 150; 160.

Примечание: в случае необходимости допускаются размеры: в интервале от 12 до 26 мм – кратные 0,5; в интервале от 26 до 30 – целые числа; в интервале от 50 до 120 – размер 115 и размеры, оканчивающиеся на 2 и 8; в интервале от 120 до 160 – кратные 5.

Для входного и выходного валов это будут диаметры их выходных концов, для промежуточного – диаметр опасного сечения вала (под колесом или под шестерней).

При конструировании следует учесть, что для удобства монтажа узла вала или замены подшипников валы обычно выполняют ступенчатыми. При этом последующий (в сторону увеличения) диаметр можно принимать на 5 – 10 % больше предыдущего. Диаметр цапфы вала, округляется до ближайшего значения диаметра внутреннего кольца подшипника.

На участках вала, предназначенных для неподвижных посадок деталей, указывают отклонения размеров вала типа s6, u7, r6 и n6 со скосами для облегчения монтажа. Размеры скосов и фасок, мм.

Таблица 4.

Размеры скосов и фасок для конструкций ступенчатых валов

Параметры вала

d вала, мм

15-30

30-45

45-70

70-100

100-150

с, мм

1,5

2,5

2,5

3

4

а, мм

2

3

5

5

8

α,°

30

30

30

30

10

Для плотного прилегания торцов деталей к буртикам вала в месте 3 перхода делают галтели радиусом r.

Таблица 5.

Соотношение размеров галтелей для конструкций ступенчатых валов

Параметры

d1 вала, мм

15-30

30-45

45-70

70-100

100-150

r, мм

1

1

1,5

2

2,5

В местах перехода от d к D, если детали здесь не устанавливают, предусматривают галтели с радиусом закругления R=0,4(D-d).

В качестве опор вращающихся валов редукторов чаще всего используются радиальные шариковые, радиально-упорные шариковые и роликовые подшипники.

В курсовой работе можно ограничиться выбором типоразмеров подшипников в соответствии с размерами цапф валов.

При выборе подшипников на валы редуктора предпочтение следует отдавать шарикоподшипникам легкой или средней серии. При действии значительных осевых сил (в случае конической червячной передачи) можно остановить свой выбор на конических роликоподшипниках легкой или средней серии.

По проведенным выше расчетам, крутящие моменты в поперечных сечениях валов равны:

М1 = 122*103 Н мм;

М2 = 366*103 Н мм;

М3 = 2196*103 Н мм;

Диаметр выходного конца ведущего вала при [τ]к = 20Н/мм2

db1 = 3√ 122*103/0,2*20 = 31, 2 мм; примем db1=32 мм;

Диаметры шеек под подшипниками:

dk1=(5÷10% d n1)+ d n1=36,7÷38,5 мм; принимаем dk1=37 мм.

У промежуточного вала расчетом на кручение определяем диаметр опасного сечения (под шестерней z3) по пониженным допускаемым напряжениям [τ]к = 15Н/мм2

db2 = 3√ 366*103/0,2*15 = 49,6 мм.

Принимаем диаметр под шестерней dk3 =55 мм; такой же диаметр выполним под зубчатым колесом dk2 = 50.

Под подшипниками аn2=50 мм; выбираем ГОСТ 8338-75 радиальные однорядные шарикоподшипники 210 с d=50 мм; D=90 мм; В=20 мм, легкой серии.

Ведомый вал рассчитываем при [τ]к=25Н/мм2.

Диаметр выходного конца вала

db3=3√2196*103/0,2*[τ]к=3√2196*103/0,2*25=75 мм;

Принимаем dk3 = 75 мм.

Диаметры под подшипниками dn3= 75 мм; → выбираем по ГОСТ 8338-75 радиальные однорядные шарикоподшипники 215 c d =75 мм; D = 130 мм; B= 25 мм, легкой серии.

Диаметр под колесом dk4= 80 мм.

Конструктивные размеры шестерни и колеса. Быстроходная ступень

Шестерня: Колесо:

da1=100,5 мм da2=263,5 мм

b1=343,76 мм b2=333,76 мм

dk1=37 мм dk2=50 мм

df1=71мм df2= 306 мм

Для зубчатых колес определяются следующие геометрические параметры:

dст= 1,6 dk – диаметр ступицы стальных колес;

Lст= (1,2…1,5) dk – длина ступицы, (Lст≥b);

В массовом производстве цилиндрические колеса при нарезании зубьев обрабатывают «Пакетами» по 2 и более. При этом ступица не должна выступать за торец венца, т. е. Lст≤b.

q = (2, 4…4)mnБ – толщина обода, но q≥8 мм

qст= (0,25…0,3)dk – для кованных и штампованных колес;

qст =(0,35…0,45)dk – для литых колес;

C- толщина диска:

- колеса кованые C=0,3 b;

- колеса штампованные C=(0,2…0,3)b;

- колеса литые C=0,2 b;

n=0,5mnБ – фаски венца на диаметре вершин;

Dотв=0,5 (da-4,5mn-2q+dcn) – диаметр расположения отверстий;

Dотв= (0,35…0,4)(da- 4,5mn-2q+dcn) – диаметр отверстий (в шестернях малых размеров отверстий не делают);

Dотв, dотв – округляют до целых чисел.

R= 5 мм.

Зубчатые цилиндрические стальные колеса малых диаметров (da≤200 мм) выполняют обычно коваными; при диаметрах до 200< da ≤ 500 мм – коваными или штампованными; при диаметрах da> 500 мм – литыми.

Зубчатые колеса состоят из обода, несущего зубья; ступицы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей.

Шестерни конструируют в двух исполнениях: отдельно от вала (насадная шестерня) и за одно целое с валом в случае, если da< 2dвал.

В нашем примере для быстроходной ступени цилиндрическую шестерню изготавливаем штампованной и со ступицей из-за сравнительно больших размеров шестерни по отношению к диаметру вала da< 2dвал.

Диаметр и длина ступицы шестерни быстроходной ступени:

dct1=1,6 dk1=1,6*37=59 мм

Lct=(1,2÷1,5)dk1=(1,2÷1,5)*37=44÷55 мм

Принимаем Lст1=50 мм;

Толщина обода q1=(2,5÷4)mnБ=(2,5÷4)*2,75=7÷11,2 мм. Принимаем q1= 10 мм. Так как шестерня малых размеров dc1t< 200 мм, то шестерню выполняем кованой и qст1=(0,25…0,3)da1= 0,28*85=23,8=24.

Фаски венца на диаметре вершин n=0,5mnБ=0,5*2,75=1,4 мм.

Отверстия на ней не делаем.

Толщина диска для кованой шестерни C1=0,3 b1=0,3*96=28,8мм.

Диаметр и длина ступицы зубчатого колеса быстроходной ступени.

dст2=1,6 dk2=1,6*50=80 мм.

Lст2=(1,2÷1,5) dk2=(1,2÷1,5)*50=60÷75 мм

Принимаем Lст2=70 мм;

Толщина обода q2=(2,5÷4)mnБ=(2,5÷4)*2,75=7÷11,2 мм. Принимаем q2= 10 мм. Так как диаметр зубчатого колеса быстроходной ступени 200a2≤500, то выполняем его кованным и qст2= (0,25…0,3) dа2=0,28*325=91 мм.

Фаски венца на диаметре вершин такие же, как на шестерне, т.е. n = 0,5mnБ = 0,5*2,75 = 1,4 мм.

Диаметр расположения отверстий:

Dотв2=0,5(dа2 - 4,5mnБ - 2q2 + dст2) = 0,5(263,75–4,5*2,75 – 2*10 + 80) = 155,69 мм.

Диаметр отверстий:

dотв2 = (0,35…0,4)( dа2 - 4,5mnБ - 2q2 + dсn2) == 0,38(263,5 – 4,5*2,75 – 2*10 +80 )= =118мм.

Толщина диска кованого зубчатого колеса С2 = 0,3 b2 = 0,3*333,76 = 10 мм.

Тихоходная ступень

Шестерня: Колесо:

d3 = 90мм d4 = 540 мм

da3 = 100 мм da4 = 550 мм

b3 = 134 мм b4 = 126 мм

dk3 = 75 мм dk4 = 75 мм

df3 = 77,5 мм df24 = 527,5 мм

Шестерню тихоходной ступени изготавливаем штампованной без ступицы, т.к. ее размеры сравнимы с размерами вала d3 = 2dвала.

Диаметр ступицы зубчатого колеса: dст4 = 1,6 dk4 = 1,6*75 = 120 мм.

Длина ступицы: Lст4 = b4 = 126 мм.

Толщина обода q4 = (2,5÷4)mnБ = (2,5÷4)*3 = 10÷16 мм. Принимаем q4 = 12 мм.

Т.к. диаметр зубчатого колеса быстроходной ступени 200 < dа4 ≤ 500, то выполняем его кованым и qст4 = (0,25…0,3) dа4 = 0,28*550 = 154 мм.

Фаски венца на диаметре вершин такие же, как на шестерне, т.е. n = 0,5mnБ = 0,5*3 = 1,5 мм.

Диаметр расположения отверстий Dотв4 = 0,5(dа4 – 4,5mnт - 2 q4 + dст4) = 0,5(550 – 4,5*3 – 2*12 + 120) = 316,25 мм

Диаметр отверстий dотв4 = (0,35…0,4)( dа4 – 4,5 mnт - 2 q4 + dсn4) = 240,35 мм.

Толщина диска С4 = 0,3b4 = 0,3*126 = 34 мм.

1.10. Подбор и проверочный расчет шпонок.

В редукторе шестерни, зубчатые и червячные колеса крепятся на валах с помощью шпонок, которые предназначены для соединения с валами зубчатых колес и для передачи крутящих моментов.

Наиболее часто применяются соединения с призматическими шпонками.

Длину шпонки выбирают из стандартного ряда так, чтобы она была меньше длины ступицы (на 5-10 мм). Проверка шпонки на смятые узкие грани должна удовлетворять условию: [σ]см = 2М/dlp(h - t1)≤ [σ]см; где М – передаваемый вращающий момент, Н*мм;

[σ]см = 100, Н/мм2

d – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

lp = l – b1 – рабочая длина шпонки, где b1 – ширина зубчатого колеса, мм;

Для шпонок с плоскими торцами lp = l; при скругленных торцах l = b – (3…5) мм, где b – ширина шпонки.

Для шпонок l должна выбираться из ряда: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220.

b h – сечение шпонки, мм.

tl = глубина паза вала, мм.

Если при проверке σсм оказывается значительно меньше [σ]см, то можно взять шпонку меньшего сечения как для вала предыдущего диапазона, но обязательно повторить проверку его на смятие.

Если же σсм будет больше [σ]см , то надо ставить две шпонки под углом 180°, при проверке принимают, что кадая шпонка переедет половину нагрузки.

Для передачи вращающих моментов на производстве наиболее часто применяются шпонки призматические со скругленными торцами по СТ СЭВ 189-75.

Ведущий вал:

Диаметр вала под шестерней dк1=37 мм.

Параметры шпонки для данного диаметра по СТ СЭВ 189-75

b h l=10 8 70, t1=5, где l = bl – (3…5)мм = 55 – 5 = 50 мм,

Проверка шпонки на смятие: σсм = 2М/dlp(h-t1) = 2*122*103/37*40(8-5) = 55,4≤100H/мм2.

Где lр = l – b = 50 – 10 = 40 мм.

Промежуточный вал:

Диаметр вала под зубчатым колесом dк2 = 50 мм.

Параметры шпонки для данного диаметра по СТ СЭВ 189-75 b h l=16 10 63, t1=6мм, где l = b2 – (3…5)мм = 50 – 5 = 45 мм; принимаем l = 45 мм.

Проверка шпонки на смятие: σсм = 2М/ dlр(h-tl) = 2*366*103/50*34(10-6) = 131,5>100H/мм2,

Где lр = l – b = 45 – 16 = 29 мм. Надо ставить две шпонки подуглом 180˚. При этом каждая шпонка передает половину нагрузки: σсм1 = σсм2 = σсм/2 = 132/2 = 65≤100Н/мм2.

Диаметр вала под шестерней dк3 = 75 мм.

Параметры шпонки для данного диаметра по СТ СЭВ 189-75

b h l=16 10 100, t1=6 мм, где l = b3 – (3…5) мм = 120 – 5 = 115 мм; принимаем l = 110 мм.

Проверка шпонки на смятие: σсм = 2М/ dlр(h-tl) = 2*366*103/55*94(10-6) = 47,5≤100H/мм2,

Где lр = l – b = 110 -16 = 94 мм.

Ведомый вал:

Диаметр вала под зубчатым колесом dk4=80 мм

Параметры шпонки для данного диаметра по СТ СЭВ 289-75 b x l= 22 14 100, t1=9 мм, где l= b4 – (3…5)мм= 112 – 5= 107 мм; принимаем l = 100 мм; lp= l – b= 100-22=78 мм.

Проверка шпонки на смятие: σсм =2М/ dlр(h-tl) = 2*2196*103/80*78(14-9) = 126≥100H/мм2, надо ставить две шпонки под углом 180°. При этом каждая шпонка передает половину нагрузки: σсмl = σсм 2 = σсм/2=126/2=63≤100H/мм2

1.11 Смазка и уплотнение подшипников.

Для смазки подшипников качения применяют жидкие масла и пластичные смазки. Первые легко проникают в узкие зазоры, хорошо отводят тепло от подшипника, вымывают из узла продукты износа, но требуют более сложных уплотнений. Пластичные (консистентные) смазки надежно удерживаются в узле, выдерживают высокие давления и ударные нагрузки. Для выбора смазки служит критерий dn ,где d- внутренний диаметр подшипника, мм; n- частота вращения, об/мин. При dn ≥ 300000 мм об/мин и централизованной смазке следует применять жидкие масла. Пластичные смазки рекомендуются при dn (300000 мм об/мин, а также в труднодоступных узлах и закрытых подшипниках, в которые смазку закладывают при сборке на заводе).

Способы смазки.

Для подачи в узел жидкой смазки применяют масляную ванну, капельные масленки, фитили, разбрызгивание, циркуляционную систему, масляный туман. Масляная ванна применяется в узлах с горизонтальными валами, изолированных от общей системы смазки. Масло заливают в корпус подшипника через масленку. При n(3000 об/мин масло заливают до центра нижнего ролика или шарика).

Заключение:

В заключении хотелось бы отметить, что, имея небольшое количество данных (лишь мощность на выходном валу и угловую скорость вращения приводного барабана) можно произвести расчеты редуктора, и по вычислениям сконструировать сам редуктор. Таким образом, можно получить редуктор с наиболее лучшими характеристиками, как это получилось у меня.

Достигнута главная цель нашего курсового проекта – найдены оптимальные параметры редуктора (передаточное число быстроходной ступени и передаточного числа тихоходной ступени). Подобраны подходящие размеры шестерен и шпонок. Проведены расчеты выходного, входного и промежуточного валов. Выбраны нужные подшипники.

В графической части работы сконструирован сборочный чертеж одного из узлов редуктора, чертеж одной из деталей этого узла, а также подготовлена спецификация для данного сборочного чертежа.

При выполнении курсового проектирования провели анализ назначения условий работы рассчитываемых деталей, продумали рациональность конструктивных решений с учетом технологических, эксплуатационных и экономических требований. Правильно и рационально выбрали стандартизованные детали и сборочные единицы, обеспечивающие надежность и малые габариты конструкции.

В современной промышленности редукторы разных видов используются довольно часто, это связано с тем, что они являются одной из главных составных частей любой машины или агрегата, на рынке деталей редукторы являются роскошью, и стоят довольно дорого. Простой любитель при большом желании не сможет доставить себе такую «радость», а если и сможет за очень неплохую сумму денег. Таким образом, производство редукторов является прибыльным делом. Но прогресс не стоит на месте, тем самым необходимо развивать и эту сферу нашей промышленности.

Список использованной литературы.

  1. Ильинский А.М. Управление качеством проектно-конструкторских разработок. Учебн. Пособие. СПбГИЭУ, 2004.

  2. Давыдов Б.Л., Скородумов Б.А., Бубырь Ю.В. Редукторы. Конструкции, расчет и испытания. Машиностроение. Москва, 2004 – 478 с.

  3. Ильинский А.М. Основы проектирования и конструирования. Метод, пособие к лабораторным работам. – СПбГИЭУ, 2002.

  4. Ниберг Н.Я. Расчет редукторов. Выбор параметров и табличный метод расчета передач. Машиностроение. Москва, 1964 – 170 с.

  5. Иьинский А.М. Основы проектирования и конструирования. Метод, пособие к практическим занятиям. СПбГИЭУ, 2005.

  6. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. Машиностроение. Москва, 1999 – 350 с.

  7. Ильинский А.М. Управление качеством проектно-конструкторских разработок. Учебн. пособие. СПбГИЭУ, 2004.

  8. ГОСТ 2.101-68 ЕСКД. Виды изделий.

  9. ГОСТ2.102-68 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторским документов.

  10. ГОСТ 2.103-68 ЕСКД. Стадии разработки.

  11. ГОСТ 2.108-61 ЕСКД. Спецификация

  12. ГОСТ 2.111-68 ЕСКД. Нормоконтроль.

  13. ГОСТ 2.118-73 ЕСКД. Техническое предложение.

  14. ГОСТ 2.119-73 ЕСКД. Эскизный проект.

  15. ГОСТ 2.120-73 ЕСКД. Технический проект.

  16. ГОСТ Р 15.000-94 СРПП. Основные положения.

ГОСТ Р 15.201-2000 СРПП. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство.



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Расчет редуктора ленточного конвейера

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... ремня на его работоспособность. Принимаем ... вал, - промежуточный вал, - тихоходный вал, 9. Расчет подшипников на выходном валу редуктора В проектном подборе подшипников на всех валах ... Узел ведомого вала. В шпоночный паз вала устанавливается ... корпуса деталей. ...
  2. Расчет редуктора прямозубого

    Реферат >> Транспорт
    ... расчет шпоночных соединений…………………. 24 8 Проверочный расчет валов редуктора……………………………… 25 9 Назначение посадок основных деталей редуктора ... момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Редуктор состоит ... сечения редуктора определяет положение его дна. ...
  3. Расчет редуктора (10)

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... расчет валов 22 6.1.Ведущий вал 22 6.2.Ведомый вал: 24 7. Расчет шпонок 28 8.ВЫБОР СМАЗКИ 28 9.СБОРКА РЕДУКТОРА ... его стандартной муфтой с валом электродвигателя. 6.2.Ведомый вал: ... ЛИТЕРАТУРА 1. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. ...
  4. Расчет редуктора его компоновка и сборка

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... расчет привода и выбор электродвигателя 2. Расчет зубчатых колес редуктора 3. Предварительный расчет валов редуктора ... ведомого вала. Для зубчатых редукторов ... его стандартной муфтой с валом ... С.А. Чернявский «Курсовое проектирование деталей машин». – Москва, 1987 ...
  5. Расчет редуктора и его составных частей

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... редуктора и технология его сборки. 2. Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода. 3. Расчет передачи редуктора. 4. Предварительный расчет валов ... В=23мм; С=53.9кН; Тип 46308 Ведомый вал – роликовые с коническими роликами ГОСТ333-79 ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0018980503082275