![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Проектирование механического привода с цилиндрическим соосным редуктором |
Министерство транспорта Российской федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» Кафедра « Теория механизмов и детали машин» К защите допущен Руководитель проектирования Бородин А.В. « » 2007г ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ СООСНЫМ РЕДУКТОРОМ Курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» ИНМВ. 31 28 00.000 ПЗ Консультант Студент гр. 14д Бородин А.В. Ядуванкин В.В. « » 2007г. « » 2007г. Руководитель: Оценка преподаватель каф. ТМ и ДМ Бородин А.В. « » 2007г. Омск 2007 Содержание Введение 1. Задание на курсовое проектирование 1.1 Схема привода 2. Кинематический расчёт и выбор электродвигателя 2.1 Общий КПД привода 2.2 Определение передаточного числа и распределение его между типами и ступенями передач 2.3 Частоты и угловые скорости вращения валов редуктора 2.4. Мощности и вращающие моменты на валах редуктора 3. Расчёт ременной передачи 4. Расчёт и конструирование редуктора 4.1 Материалы шестерни и колеса 4.2 Определение геометрических и кинематических параметров тихоходной ступени редуктора (колёса прямозубые) 4.2.1 Проверочный расчёт зубьев колёс на контактную прочность 4.2.2 Расчёт зубьев на прочность при изгибе 4.3 Определение геометрических и кинематических параметров быстроходной ступени редуктора (колёса косозубые) 4.3.1 Проверочный расчёт зубьев колёс на контактную прочность 4.3.2 Расчёт зубьев на прочность при изгибе 4.4 Ориентировочный расчёт и конструирование валов 4.4.1 Входной вал 4.4.2 Промежуточный вал 4.4.3 Выходной вал 4.5 Выбор подшипников качения 4.6 Конструирование зубчатых колёс 4.7 Конструирование корпуса редуктора 4.8 Компоновочная схема редуктора (см. прил.). 4.9 Расчёт валов на совместное действие изгиба и кручения 4.10 Расчет подшипников качения 4.11 Проверка прочности шпоночных соединений 4.12 Выбор и расчет муфт 4.12.1 Расчет втулочно-пальцевой упругой муфты 4.13 Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников 4.14 Рекомендуемые посадки деталей Заключение Библиографический список Приложение 1 Приложение 2 Введение Целью выполнения проекта является закрепление знаний, полученных из ранее освоенных дисциплин и использование их при проектировании механического привода. Задачей работы является подбор электродвигателя, выполнение кинематического расчета, расчет ременной передачи и редуктора, определение геометрических и контурных размеров деталей и проверок их на прочность. При выполнении графической части проекта использованы результаты проведенных расчетов. Поставленные задачи решались с учетом изменений в действующих стандартах и рекомендаций, учитывающих опыт создания и эксплуатации подобных устройств. 1. Задание на курсовое проектирование 1.1. Схема привода В механический привод (рис. 1.1) входят электродвигатель 1, ременная передача и редуктор. Ременная передача включает в себя ведущий 2 и ведомый 3 шкивы, ремень 4. Редуктор - цилиндрический двухступенчатый соосный. Рисунок 1.1 Зубчатые колеса быстроходной 5 и тихоходной 6 ступеней насажены на входной 7, промежуточный 8 и выходной 9 валы.
Подшипники 10 поддерживают валы и позволяют им свободно вращаться. Зубчатые колеса, валы и подшипники расположены внутри закрытого чугунного корпуса II. Выходной вал редуктора соединен с приемным валом 12 машины муфтой 13. Ввиду того, что входной и выходной валы располагаются по одной оси, для размещения их подшипников внутри корпуса имеется опора 14, укрепленная ребром жесткости 15. 2. Кинематический расчёт электродвигателя 2.1. Кинематический расчёт двигателя Общий КПД привода: h = hр hб hт h3п (2.1) hр = 0,95 – КПД плоскоременной передачи; hб = hт = 0,97 – КПД быстроходной и тихоходной, цилиндрических передач; hп = 0,99 – КПД одной пары подшипников. h = 0,95 · 0,97 · 0,97 · 0,993 = 0,867. Потребляемая мощность, кВт: ;(2.2) Р3 – мощность на выходном валу редуктора, кВт. Рп = = 5,88 кВт. Рэ Рп По полученной потребной мощности выбираем электродвигатель тип - 4А132 М6 с рабочими характеристиками: Рэ – номинальная мощность электродвигателя, указанная в каталоге,кВт; Рэ = 7,5 кВт; э – рабочая частота вращения двигателя, об/мин; э = 970 об/мин; dэ – диаметр вала двигателя, мм; dэ = 38 мм; 2.2. Определение передаточного числа и распределение его между типами и ступенями передачи Общее передаточное число привода: ;(2.3) = 9,9. Общее передаточное число привода можно представить и как произведение: U = UP UБ U ; (2.4) где UP, UБ, U – передаточные числа ременной передачи, быстроходной и тихоходной ступеней редуктора соответственно. Из условия рационального соотношения размеров диаметра ведомого шкива ременной передачи и редуктора рекомендуется в расчетах принимать. I &l ; UP 2; Из соотношения принимаем передаточное соотношение ременной передачи равным: UP = 1,5. Передаточное число редуктора: ;(2.5) . Передаточные числа тихоходной и быстроходной ступеней редуктора можно определить из соотношений: (2.6) ;(2.7) ; . 2.3. Частоты и угловые скорости вращения валов редуктора Частоты, об/мин: – входной вал (2.8) об/мин; – промежуточный вал ;(2.9) об/мин; – выходной вал ; (2.10) об/мин; – приемный вал машины п.в. = 3 = 98,2 об/мин. Угловые скорости, с-1: – входной вал ; (2.11) ; – промежуточный вал ; (2.12) – выходной вал ; – приемный вал машины . 2.4. Мощности и вращающие моменты на валах редуктора Мощности, кВт: Р1 = Рп &e a;р; (2.15) Р2 = Р1 &e a;б &e a;п; (2.16) Р3 = Р2 &e a;т &e a;п; (2.17) Рпв = Р3 &e a;п. (2.18) Р1 = 5,88∙0,95 = 5,586 кВт; Р2 = 5,586∙0,97∙0,99 = 5,256 кВт; Р3 = 5,256∙0,97∙0,99 = 5,047 кВт; Рпв =5,047∙0,99 = 4,996 кВт: Моменты, Нм: ;(2.19) ;(2.20) ;(2.21) .(2.22) Нм; Нм; Нм; Нм. 3. Расчёт ременной передачи При выполнении расчетов следует помнить, что ведущим валом ременной передачи является вал электродвигателя, ведомым - входной вал редуктора. Расчет клиноремённой передачи приведен ниже. Выбираем сечения ремня – Б. Диаметр ведущего шкива передачи, мм: мм; Р1 = Р ; где: Р1 – мощность на ведущем валу; Р – потребная мощность; 1 – частота вращения вала электродвигателя, об/мин. Диаметр ведомого шкива, мм: d2 = Up d1,(3.1) где: Up – передаточное число ремённой передачи. d2 = 1,5·200 = 300 мм; Получившееся число округляем до стандартного числа: d2 = 315 мм.
Межосевое расстояние (предварительное), мм; аmi = 0,55 (d1 d2) h,(3.2) ami = 0,55 (200 315) 10,5 = 293,75 мм; аmax = d1 d2,(3.3) аmax = 200 315 = 515; Расчётная длинна ремня, мм: ,(3.4) мм. Найденное значение округляется до ближайшего стандартного: Lp = 1600 мм. Уточнение межосевого расстояния, мм: ,(3.5) мм; где (3.6) Угол обхвата ремня малого шкива, градусы: ,(3.7) ; Расчётная мощность, Вт.: ,(3.8) , где - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата; - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня; - коэффициент, учитывающий режим работы передачи; Требуемое число ремней: (3.9) где - мощность на ведущем валу передачи; – коэффициент, учитывающий число ремней. Для определения коэффициента предварительно принимают некоторое число ремней (). Найденное значение Z округляют до целого числа: Z = 2. Скорость ремня, м/с: (3.10) Сила предварительного натяжения ремня, Н: (3.11) ; Коэффициент & he a;, учитывающий влияние центробежных сил, принимается в зависимости от сечения ремня. Сила действующая на валы, Н: (3.12) Рабочий ресурс (долговечность) клиноремённой передачи, ч: (3.13) где - число циклов, выдерживаемых ремнём. Ширина шкива: Рассчитанная клиноремённая передача имеет следующие параметры, указанные в таблице 3.1:Таблица 3.1 – Параметры плоскоременной передачи d1, мм d2, мм a, мм В, мм b, мм А, мм2 L, мм α1, ˚ Н0, ч FП,H V,м/с Тип 200 315 391,5 45 17 138 1600 163,3 2057 149,7 10,15 прорезиненный ремень 4. Расчёт и конструирование редуктора Тип редуктора - цилиндрический двухступенчатый соосный. Быстроходная (первая) ступень редуктора - цилиндрическая с косозубыми колесами, тихоходная (вторая) - с прямозубыми. 4.1 Материалы зубчатых колес Основным материалом для изготовления зубчатых колес служат термически обработанные стали. По сравнению с другими материалами они в наибольшей степени обеспечивают контактную прочность и прочность зубьев на изгиб. В зависимости от твердости (или термообработки) стальные зубчатые колеса разделяют на две группы: твердостью НВ &g ; 350 (с объемной закалкой, закалкой т.в.ч., цементацией, азотированием); твердостью НВ ≤ 350 (зубчатые колеса нормализованные или улучшенные). Применение материалов с НВ &g ; 350 позволяет существенно повысить нагрузочную способность зубчатых передач. Однако колеса из таких материалов плохо прирабатываются, поэтому требуют повышенной точности изготовления, повышенной жесткости валов и опор. Кроме того, нарезание зубьев при высокой твердости затруднено. Это обусловливает выполнение термообработки после нарезания зубьев. Часто некоторые виды термообработки вызывают значительное коробление зубьев. Исправление формы зубьев требует осуществления дополнительных операций: шлифовки, притирки, обкатки. Эти трудности проще преодолеть в условиях крупносерийного и массового производства, когда окупаются затраты на специальное оборудование, инструменты и приспособления. Твердость материала НВ ≤ 350 позволяет производить нарезание зубьев после термообработки. При этом можно получать высокую точность без применения дорогих отделочных операций. Колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках.
В соответствии с классификацией механизмов поворота БКП относились к типу бездифференциальных механизмов поворота. Для торможения машины, а также удержания ее на спуске и подъеме использовался горный тормоз, имевший механический привод через храповое шариковое устройство и воздействующий (минуя бустеры) на тормоза, останавливавшие эпициклическую и солнечную шестерню третьего планетарного ряда, а следовательно, – и ведущий вал бортового редуктора. Продольный разрез БКП и бортового редуктора танка «Объект 430». БКП танка «Объект 432» в сборе с бортовым редуктором, ее кинематическая схема и продольный разрез. Управление движением танка осуществлялось с помощью системы гидросервоуправления (управление фрикционными элементами – гидравлическое, привод золотников – механический). Для переключения передач использовался избиратель (кулиса), для поворота – два рычага управления. Кроме того, имелась педаль сброса давления масла в системе гидросевроуправления и смазки, работавшая аналогично приводу главного фрикциона серийных средних танков, и педаль тормоза. В целом трансмиссия с пятиступенчатыми БКП могла обеспечить высокие динамические качества танка при наличии характеристики двигателя, близкой к характеристики дизеля типа В-2 (по скоростному коэффициенту – nn/nm и коэффициенту приспособляемости – Мм/Мn
1. Привод элеватора. Компоновка. СБ чертеж цилиндрического редуктора. Деталировка. РПЗ
3. Деревянные конструкции (лабораторные работы)
4. Производство отделочных работ
5. Штукатурные работы с основами охраны труда
10. Отчёт по лабараторным работам по биологии за 1 семестр
11. Контрольная работа по физиологии
12. Воспитательная работа в вооруженных силах и ее влияние на психику воина в боевой деятельности
13. Спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы
14. Организация и проведение спасательных работ в чрезвычайных ситуациях
15. План ГО объекта N135: Механический завод
16. Пути и способы повышения устойчивости работы объектов экономики в чрезвычайных ситуациях
17. Боливия - гоударство в Центральной части Южной Америки
18. Венгрия - сказочная страна Центральной Европы
20. Центральный экономический район
21. Анализ рынка углеводородов стран Центральной и Южной Азии
25. Буровые работы
26. Роль центрального банка в денежно – кредитной политике государства
27. Состав нормативных документов, регламентирующих организацию работы с документами
29. Исключительные права на средства индивидуализации товаров, работ, услуг и их производителей
30. Контрольная работа по всеобщей истории государства и права
31. Международная организация труда- создание, структура, задачи и организация её работы
32. Статус депутатов местных Советов и формы их работы
33. Порядок увольнения с работы и его оформление
34. Прием на постоянное место работы
35. Лабораторные работы по охране труда в Угольной промышленности
36. Контрольная работа по курсу экологического права
37. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)
41. "О культуре" по работе Н.А. Бердяева "Философия неравенства" (Windows)
42. Несколько рефератов по культурологии
43. Почему повесть "Княжна Мэри" занимает центральное место в романе "Герой нашего времени"?
44. Человек из народа и его духовный мир в стихотворении «Дедушка Мазай и Зайцы»
45. Как работать со секвенсором "CAKEWAIK"
46. Реалии международных отношений Центральной Азии в эпоху Средневековья (по материалам эпоса "МАНАС")
47. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.
48. Эволюция центральных представительных органов власти в России
49. Государство Саманидов в Центральной и Средней Азии
50. Работа с редактором Vi. Другие текстовые редакторы UNIX
51. Принципы работы системы управления параллельными процессами в локальных сетях компьютеров
52. Работа маршрутизаторов в компьютерной сети
57. Разработка системы управления работой коммерческой компании
58. Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе по ОМПТ
59. Курсовая работа по основам программирования. Игра "Паровоз"
60. Работа с Базами данных в Delphi
61. Работа с каталогами (лабораторная работа)
64. Отчёт по созданию курсовой работы «База данных ACCESS»
65. Организация внешних файлов и работа с ними
66. Отчет по практической работе "Изучение MS Windows & MS Word 4 Windows 2.0"
68. Пояснительная записка к выполнению расчетной работы по дисциплине "информатика"
74. Работа с командами операционной системы MS - DOS
75. Лабораторные работы по Автоматике
76. Лабораторная работа №5 по "Основам теории систем" (Транспортные задачи линейного программирования)
78. Лабораторная работа №6 по "Основам теории систем" (Решение задачи о ранце методом ветвей и границ)
79. Расчетная работа по дискретной математике
80. Контрольная работа по линейной алгебре
81. Механические колебания в дифференциальных уравнениях
83. Лабораторные работы - медицинское училище
84. Общая физиология центральной нервной системы и Высшей нервной деятельности
85. Неврозы у детей (Конторльная работа)
89. Работа медицинского лаборанта в экспресс-лаборатории и отделении реанимации
90. О работе медицинского брата по массажу
92. Контрольная работа по дисциплине "Правоохранительные органы" (Воронеж)
93. Контрольная работа по Уголовно-процессуальному праву РФ
94. Контрольная работа по экологии
95. Организация и планирование самостоятельной работы
97. Особенности воспитательной работы в спецшколе-интернате