Реферат: Конструирование зубчатого мотор - редуктора автоматических устройств

Министерство высшего и среднего специальногообразования РФ

Санкт-ПетербургскийГосударственный

Технологический Институт(Технический Университет)

Кафедра теоретических основхимического машиностроения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: «Конструирование зубчатого мотор — редуктораавтоматических устройств»

Вариант 27

Выполнил студент

группы 891 СолнцевП.В.

Принял

преподаватель Можаева Н.П.

Санкт – Петербург

2001 год

Содержание:

Введение1.1 Содержание задания

1.2

Кинематический расчет

1.3

Расчет крутящих моментов

1.4

Определение модуля передачи

1.5

Определение диаметров валов

1.6

Проектирование червячной передачи

1.7

Проектирование цилиндрической зубчатой передачи

1.8

Проектирование конической зубчатой передачи

1.9

Расчет мертвого хода редуктора

2.1

2.2

2.3

2.4

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

Список литературы

Введение

Редуктором называют механизм, служащий для передачимощности от электродвигателя к рабочему органу исполнительного устройства. Спомощью редукторов осуществляют уменьшение угловой скорости, а также увеличениевыходного момента. В зависимости от требуемого расположения геометрических осейвалов, между которыми передаётся вращение, и необходимого передаточного числа вредукторах используют цилиндрические, конические, а также червячные зубчатые передачи.

Зубчатые и червячные редукторыхарактеризуются высокой надежностью, долговечностью, постоянством передаточногочисла и простотой в эксплуатации. Они имеют малый вес и небольшие габариты приобеспечении больших передаточных чисел.

Для передачи вращательного движения широко используют зубчатые ичервячные механизмы. Если геометрические параллельны, то применяютцилиндрические зубчатые колеса, если оси валов пересекаются, то коническиезубчатые колеса, а при перекрещивающихся осях валов ведущим звеном являетсячервяк, ведомым – червячное колесо. Каждую передачу, состоящую из двух колес,независимо от ее типа называют ступенью.

Стандарт ГОСТ 2.402-68 (СТ СЭВ 286-76) устанавливает условные изображениявсех типов зубчатых колес и червяков. Чтобы правильно оформить рабочие чертежизубчатых колес и червяков, необходимо знать способы нарезания зубьев, геометрическиесоотношения элементов эвольвентного зацепления, степени точности, предельныеотклонения размеров и требуемых шероховатостей поверхностей всех конструктивныхэлементов.

Для поддержания вращающихся деталей и передачи крутящих моментов междуними служат валы. От прочности и жесткости валов во многом зависит работоспособностьмеханизмов.

Чтобы уменьшить габариты редуктора в целом, электродвигатель часто устанавливаютнепосредственно в его корпусе. При этом ведущее колесо первой ступени насаживаютнепосредственно на вал электродвигателя, поэтому вал электродвигателя одновременноявляется входным валом редуктора. Такие конструкции принято называть мотор – редукторами.

1.1

Содержание задания

Целью работы является разработкаконструкции трехступенчатого мотор – редуктора, кинематическая схема котороговключает в себя червячную, коническую и цилиндрическую прямозубые передачи.

Выполнить рабочие чертежизубчатых колес и червяков, а также изложить метод расчета и конструированиевалов малогабаритных редукторов приборов.

Исходныеданные

1.

Последовательностьпередачи Ч – Ц – К;

первая степень – червячная,

вторая ступень – цилиндрическая,

третья ступень – коническая.

2.

Типэлектродвигателя: СЛ – 261 ТВ

3.

Угловаяскорость выходного вала редуктора <img src="/cache/referats/7718/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

4.

Степеньточности передач 7 – Д

Технические характеристики электродвигателя СЛ –221 ТВ

1.

Номинальнаямощность на валу – 24 Вт.

2.

Угловаяскорость – 380 рад/с.

3.

Напряжение– 110 В.

4.

Моментна валу – 0,065 Н.м.

5.

Габаритныеразмеры – L=120,4мм, L1=69.9 мм.

1.2 Кинематический расчет

Общее передаточное числоредуктора <img src="/cache/referats/7718/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> следует разбить поступеням:

U

=UцUkUч, где UцUkUч – соответственно передаточныечисла зубчато-цилиндрической, зубчато-конической и червячной ступеней.

Задается:

U

ц=4

Uk

=2

U

ч=<img src="/cache/referats/7718/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> отсюда число заходовчервяка Zч=3 и число зубьев червячного колесаZк=40

Выбираем число зубьев ведущихцилиндрических

Zц1=30 и конических колес Zк1=26 и определяем число зубьевведомых:

Тогда фактическое значениепередаточного числа редуктора после округления чисел зубьев до целых величин:

Действительное значениепередаточного числа должно удовлетворять условию:

1.3 Расчет крутящих моментов

1.4 Определение модуля передачи

1.5 Определениедиаметров валов

<img src="/cache/referats/7718/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> — диаметр штифта <img src="/cache/referats/7718/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

1.6 Проектирование червячной передачи

Расчет геометрических параметровчервяка

Наименование

параметра

Обозначение

Формула

Результат

расчета

Диаметр цапфы под подшипник, мм

≥dв+(1<img src="/cache/referats/7718/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

Диаметр упорного кольцевого выступа, мм

Коэффициент диаметра

Диаметр длительной окружности, мм

14,4

Диаметр окружности вершин витков, мм

m (q+2)

Диаметр окружности впадин витков, мм

m (q-2,5)

12,4

Длина нарезанной части

11,7

Наименование

параметра

Обозначение

Формула

Результат

расчета

Диаметр длительной окружности, мм

mn zк

Диаметр окружности вершин, мм

mn(zк+2)

33,6

Диаметр окружности впадин, мм

mn(zк-2,5)

Радиус образующей вершин зубьев, мм

0,5d1 — mn

6,4

Наибольший диаметр колеса, мм:

при zч=2<img src="/cache/referats/7718/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

dм

da+1,5mn

34,8

Ширина венца, мм:

при zч=1<img src="/cache/referats/7718/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

≤0,75da

Межосевое расстояние, мм

αω

0,5mn (q+ zк)

23,2

Угол между боковыми скосами зубьев, град

2α

см. табл. 8

Диаметр выточки, мм

~ df-4

Диаметр ступицы, мм

dс

1,3 dв

10,4

Диаметр окружности расположения центров отверстий облегчения, мм

0,5 (D+ dс)

18,2

Диаметр отверстия облегчения, мм

dо

0,4(D — dс)

6,24

Число отверстий облегчения

zо

~1,5<img src="/cache/referats/7718/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

1.7 Проектирование цилиндрической зубчатойпередачи

Расчет размеров прямозубыхцилиндрических колес

Наименование

параметра

Обозначение

Формула

Результаты

расчета

ведущее колесо

ведомое колесо

Диаметр длительной окружности, мм

mn zц

Диаметр окружности вершин зубьев, мм

mn(zц+2)

21.6

81.6

Диаметр окружности впадин зубьев, мм

При mn <1 мм

mn(zц-2,7)

17.84

77.84

Ширина венца, мм

ψmn

Межосевое расстояние, мм

αW

0,5mn(zц1+ zц)

Длина ступицы, мм

αс

<img src="/cache/referats/7718/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1053">dв

10.4

15.6

Диаметр ступицы, мм

dс

<img src="/cache/referats/7718/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1054">dв

12.8

19.2

Расстояние от торцовой поверхности ступицы до центра отверстия под штифт, мм

0,5 αс

5.2

7.8

Размер фасок, мм

<img src="/cache/referats/7718/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1055">mn

0.4

Диаметр отверстия облегчения, мм

dо

0,4(df — dс)

2.0

23.5

Диаметр окружности расположения центров отверстий облегчения, мм

0,5(df+ dс)

Отверстия облегчения делать не следует

48.5

Число отверстий облегчения

zо

3 отверстия

1.8 Проектирование конической зубчатой передачи

Наименование

параметра

Обозначение

Формула

Результаты

расчета

ведущее колесо

ведомое колесо

Диаметр длительной окружности, мм

mzк

Угол начального конуса ведущего колеса, град

26,5

Угол начального конуса ведомого колеса, град

90о — <img src="/cache/referats/7718/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1061">

63,4

Диаметр окружности вершин зубьев, мм

d+2m cos<img src="/cache/referats/7718/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1062">

37,2

71,2

Диаметр окружности впадин зубьев, мм

d-2,5m cos<img src="/cache/referats/7718/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1063">

32,7

68,9

Угол дополнительного конуса, град

90о — <img src="/cache/referats/7718/image067.gif" v:shapes="_x0000_i1064">

63,4

26,6

Длина образующей начального конуса, мм

41,6

Угол головки зуба, град

Υг

1,73

1,8

Угол ножки зуба, град

Υн

2,15

2,25

Угол конуса вершин, град

28,3

65,2

Угол конуса впадин, град

24,4

61,2

Ширина венца, мм

<img src="/cache/referats/7718/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1072">L

13,74

13,13

Длина ступицы, мм

αс

3 dш

Расстояние от торца ступицы до вершины зуба, мм

αc+ 3m cos α

13,7

15,4

Расстояние от торца ступицы до вершины конуса, мм

l ± L cos <img src="/cache/referats/7718/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1073">

48,66

29,17

Размер фасок, мм

<img src="/cache/referats/7718/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1074">3m

0,375

Диаметр ступицы, мм

dс

1,6 dв

19,2

1.9 Расчет мертвого хода редуктора.

Вероятный максимальный мертвый ход отдельнойпередачи определяется углом поворота ведомого колеса при неподвижном ведущемзвене.

Угол поворота ведомого колесарассчитывают по формуле:

где jnmin – минимальныйгарантированный боковой зазор, мм (табличное значение).

d – диаметр делительной окружности, мм.

Мертвый ход трехступенчатогоредуктора с учетом боковых зазоров между зубьями, определяемый по углу поворотавыходного вала:

где М i – крутящий момент на валу

li – рабочая длина i-го вала

G – модуль сдвига для стали – 80 ГПа

IPi–полярный момент инерции поперечного сечения вала.

где di– наименьший диаметр участка вала, на которомпередается крутящий момент.

<img src="/cache/referats/7718/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1089">
2.1 Точность зубчатых и червячныхпередач.

Погрешностиизготовления и монтажа элементов передач вызывают шум, вибрации, нагрев, несогласованностьуглов поворота ведущего и ведомого звеньев, ошибки от мертвого хода.

По точностиизготовления зубчатые колеса и передачи разделены на 12 степеней. Для каждойстепени точности установлены нормы кинематической точности, плавности работы иконтакта зубьев.

Кинематическая точность характеризуется величинойпогрешности передачи, т. е. разностью между действительным и расчетным угламиповорота ведомого колеса. Кинематическая точность является основным требованиемдля делительных и отсчетных устройств.Она обеспечивается за счет малого радиального биения зубчатого колеса иприменения высокоточных станков и инструментов.

Независимо от степени точности стандартамиустановлены различные виды сопряжения зубьев в передаче. За основу делениявидов сопряжения принята величина бокового зазора. Нормы бокового зазоранеобходимы для устранения заклинивания зубьев и ограничения мертвых ходов, атакже для размещения смазки и компенсации температурных деформаций. Боковойзазор не зависит от точности изготовления и определяется в основном величиноймежосевого расстояния.

На рабочихчертежах зубчатых колес и червяков должны быть указаны требуемые степениточности по трем нормам и виду сопряжения. В условных обозначениях последовательнозаписывают три цифры (степени по нормам кинематической точности, нормамплавности, нормам контакта) и букву указывающую вид сопряжения.

Если первыетри нормы имеют одинаковые степени точности, то в условном изображенииуказывают одну цифру, как в данном случае:

7 – Д.

2.2 Допуски формыи расположения поверхностей

зубчатых колес и червяков.

Впроцессе изготовления зубчатых колёс и червяков возникают погрешности формы ивзаимного расположения их поверхностей, что существенно снижает точность механизмов.

СтандартСТ СЭВ 301-76 предусматривает классификацию допусков и отклонений формы ирасположения поверхностей. К группе отклонений формы поверхностей относятнепрямолинейность, неплоскостность, некруглость, нецилиндричность и отклоненияпрофиля продольного сечения.

Кгруппе суммарных отклонений формы и расположения поверхностей относят два основныхвида отклонений: радиальное и торцевое биения.

Дляоценки точности расположения поверхностей назначают базы.

Подрадиальным биением <img src="/cache/referats/7718/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1090"> понимают разностьнаибольшего а и наименьшего, а расстояния от точек до базовой оси вращения всечении, перпендикулярном к этой оси:

Радиальноебиение является результатом смещения геометрического центра колеса относительнооси вращения и некруглости наружной поверхности.

Радиальнымбиением зубчатого венца называют наибольшую разность расстояний от базовой осиколеса до делительной прямой нормального исходного контура.

Торцевымбиением <img src="/cache/referats/7718/image118.gif" v:shapes="_x0000_i1092">

b и наименьшего b расстояний от точек реальной торцовойповерхности колеса, расположенных на окружности заданного диаметра Д, до плоскостиN-N,перпендикулярной к базовой оси вращения:

Еслидиаметр Д не задан, то торцовое биение определяют на наибольшем диаметреколеса. Торцевое биение является результатом неперпендикулярности торцовойплоскости к базовой оси колеса и отклонения формы торца по линии измерения.

2.3 Тре6ования к базовым поверхностям зубчатых колёс ичервяков.

Основными технологическими базамипри нарезании зубьев или витков червяка является:

отверстиязубчатых и червячных колёс, используемые для посадки колёс на вал;

опорные частивала (цапфы) ч

еще рефераты

Еще работы по технике

Реферат по технике

Выбор рабочего освещения в производственном помещении

29 Августа 2013

Реферат по технике

Проектирование видеокомплексов

29 Августа 2013