Реферат: Редуктор червячный
<img src="/cache/referats/8095/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1035">
<img src="/cache/referats/8095/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1028"><img src="/cache/referats/8095/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<img src="/cache/referats/8095/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1026"><span Roman",«serif»;text-transform:uppercase">
<div v:shape="_x0000_s1029">
<span Roman",«serif»;text-transform: uppercase"><img src="/cache/referats/8095/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1032"><span Roman",«serif»;text-transform:uppercase">
тверской политехнический ТЕХНИКУМ<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase"> 1 9 9 7 г о д<span Taurus",«sans-serif»;text-transform: uppercase">
<img src="/cache/referats/8095/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1027"><span Taurus",«sans-serif»; text-transform:uppercase">
<span Taurus",«sans-serif»;text-transform: uppercase">
<span Taurus",«sans-serif»;text-transform: uppercase">
<span Taurus",«sans-serif»;text-transform: uppercase">
<img src="/cache/referats/8095/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1030"><span Taurus",«sans-serif»; text-transform:uppercase"> ? ? ? ? ? ? ? ? ?
<div v:shape="_x0000_s1037">
<img src="/cache/referats/8095/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
<div v:shape="_x0000_s1031"> <span Taurus",«sans-serif»;text-transform: uppercase">????????<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase"><span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;text-transform:uppercase">в ы п о л н и л с т у д е н т<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;text-transform:uppercase"> г р у п п ы 3 П 1
<span Roman",«serif»;text-transform:uppercase"> <span Roman",«serif»;text-transform:uppercase"><img src="/cache/referats/8095/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1039"><span Roman",«serif»;text-transform:uppercase">
???????? ??????<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
<span Roman",«serif»; text-transform:uppercase">
Раздел 1
<span SkazkaForSerge",«serif»">“????????”
1.1Общие сведения о редукторе
1.2Описание проектного редуктора
Раздел 2
<span SkazkaForSerge",«serif»">“????????? ?????”
2.1Выбор электродвигателя
2.2Расчет передачи редуктора
2.3Предварительный расчет валов
2.4Расчет открытой передачи
2.5Подбор подшипников
2.6Расчет шпонок
2.7Уточненный расчет валов
2.8Тепловой расчет редуктора
Раздел 3
<span SkazkaForSerge",«serif»">“??????????????? ?????”
<span SkazkaForSerge",«serif»">3.1Конструирование деталей передачи редуктора
3.2Конструирование корпуса редуктора
3.3Конструирование подшипниковых узлов
3.4Выбор посадок
3.5Выбор смазки
Раздел 4
<span SkazkaForSerge",«serif»">“??????????????? ?????”
<span SkazkaForSerge",«serif»">4.1Краткое описание сборки редуктора
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
Изм
Лист
№ докум.
Подп.
Дат
Разраб.
Самсонов А.
97
Лит.
Лист
Листов
Проверил
Стратонитский
СОДЕРЖАНИЕ
У
1
Рук.
расчетно-пояснительной записки
Н.контр.
курсового проекта
ТПТ гр.-2П1
Утвердил
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
?????<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Taurus",«sans-serif»">????????? ????????
<span SkazkaForSerge",«serif»">??? 59. ???????
№<span SkazkaForSerge",«serif»"> 49<img src="/cache/referats/8095/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
1-????????????????
2-?????-???????? ????????
3-???????? ????????? ????????
<span Taurus Bold",«sans-serif»">????:
<span Taurus Bold",«sans-serif»">P=4.5 ???; n=30 ??/???97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
2
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
Раздел 1
Введение
1.1 Общие сведения о редукторах(П-2.1 стр-9)
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, и служащий для пе- редачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, отк- рытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответствен но повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с веду- щим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Редукторы классифицируют по следующим признакам:типу передачи, (зубчатые, червячные или зубчато-червячные), числу ступеней (односту- пенчатые, двухступенчатые), типу зубчатых колес (цилиндрические, ко- нические, коническо-цилиндрические), относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные), осо- бенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью).
Возможности получения больших передаточных чисел при малых габа- ритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы.
1.2 Описание проектируемого редуктора(стр 18-22)
Червячный редуктор применяется для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются .
По относительному положению червяка и червячного колеса раз- личают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка.
Искусственный обдув ребристых корпусов обеспечивает более бла гоприятный тепловой режим работы редуктора.Выход вала колеса редуктора с боковым расположением червяка в зависимос-ти от назначения компоновки привода может быть сделан вверх или вниз. При нижнем расположении червяка условие смазыва-ния, зацепления лучше, при верхнем хуже, но меньше вероятнос-ть попадания в зацепления металлических частиц-продуктов зноса
Передаточные числа червячных редукторов обычно колеблются в пределах U=8-80 (см. ГОСТ 2144-76)
Так как К.П.Д. червячных редукторов невысок, то для передачи больших мощностей и в установках, работающих непрерывно, проектировать их нецелесообразно. Практически червячные ре- дукторы применяют для передачи мощности, как правило, до 45 кВт и в виде исключений до 150 кВт.
97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
3
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
Раздел 2
Расчетная часть
2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет
Исходные данные:
Частота вращения вала барабана:30об/мин
Мощность на валу барабана: Р=4.5 кВт
Количество передаточных звеньев привода: 2
Количество пар подшипников: 2
Количество валов: 3
Коэффициент учитывающий потери в одной паре подшипников:0.99
Параметры 1-го вала
Параметры цилиндрического редуктора
Максимальное передаточное число звена Umax = 4
Минимальное передаточное число звена Umin = 2
К.П.Д. звена 0.7
Параметры 2-го вала
Параметры червячной передачи.
Umax =40
Umin =8
К.П.Д.=0.7
Требуемая мощность электродвигателя:
Выбираем асинхронный 132M2 у которого мощность 3 кВт
Диапазоны частот вращения вала электродвигателя 480-4800 об/мин
Величина скольжения: 0.023
Фактическая частота вращения
Действительное передаточное число:97.6999
Разбиваем действительное передаточное число между звеньями
и получаем Uред = 30 , Uрем=3.26
Вал 1
Передаточное число 1
К.П.Д. 1
Число пар подшипников на валу-0
Частота вращения вала 2931 об/мин
Мощность на валу 9.37013912 кВт
Вращающий момент на валу 30.54371261 Н*м
Вал 2
Передаточное число 3.26
К.П.Д. 0.95
Число пар подшипников на валу 1
Частота вращения вала 900 об/мин
Мощность на валу 8.81261539 кВт
Вращающий момент на валу 93.55217743 Н*м
Вал3
Передаточное число 30
К.П.Д. 0.7
Число пар подшипников на валу 1
Частота вращения вала 30.089об/мин
Мощность на валу 4.5 кВт
Вращающий момент на валу 1944.9498Н*м
97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
4
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
<div v:shape="_x0000_s1038">
Корректируем допускаемое контактное напряжение
[<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">s
н]=152 Н/мм`2 <div v:shape="_x0000_s1036">Расчетнаяскорость скольжения
Vs=6.058 м/с
<div v:shape="_x0000_s1033">Уточненное значение межосевого растояния
aw=304
2.2 Расчет передачи редуктораТ.к. к проектируемой передаче не предъявляется особых требований принимаем :
1- Материал для червяка среднеуглеродистая конструкционная сталь 45 с термообработкой HRC 45
2- Червячное колесо изготавливаем сборным: венец из бронзы марки А9ЖЗЛ, а центр из серого чугуна СЧ18, ориентируясь на скорость скольжения Vs=5 м/с, выбираем допускаемое контактное напряжение [<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s
н]=155 Н/мм<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¢2По табл. 4.8 стр. 66 выбираем допускаемое напряжение [<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s
-1F]=75 H/мм<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¢2ориентируясь на неограниченный срок передачи принимаем коэффициент долговечности KFL=0.543
Допустимое напряжение на изгиб [<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s
F]=40.72 Н/мм`2Число зубьев z1=1
Число зубьев червячного колеса z2=30
Коэффициент диаметра червяка q=10
Момент на валу червячного колеса M3=1944.95 Н*м
Коэффициент нагрузки К=1.2
Межосевое расстояние aw=273.59 мм
Уточненное межосевое расстояние aw=273 мм
Модуль m=13.679 мм
Уточненный модуль 16 мм (по ГОСТу)
По ГОСТу принимаем основные параметры червяка(стр.56 таб.4.2):
Делительный диаметр червяка d1=128 мм
Диаметр вершин витков червяка da1=160мм
Диаметр впадин витков червяка df1=89.5999мм
Длина нарезной части b1=204.8мм
Уточненная длина нарезной части b1=245 мм
Максимальная ширина венца b2=120 мм
По ГОСТу принимаем основные параметры червячного колеса
Делительный диаметр червячного колеса d2=480мм
Диаметр вершин зубьев червячного колеса da2=512мм
Диаметр впадин зубьев червячного колеса df2=441.6мм
Максимальный диаметр червячного колеса d aм2=544мм
Угол подъема <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">g
(стр.57 таб. 4.3) <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">Ð<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">g=5<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">°43<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¢00<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²=5.7166<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">°Частота вращения червяка n2=900 об/мин
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">Þ
97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
5
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
Коэффициент трения f=0.024 (стр.59 таб.4.4)
Угол трения p`=1.3
Уточненное значение К.П.Д. редуктора <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">h
=0.7726Выбираем 8-ую степень точности
Коэффициент динамической нагрузки Kv=1.4 (стр.65 таб.4.7) Коэффициент диформации червяка <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">q
=108(стр64. Таб.4.6)Вспомогательный коэффициент х<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">»
0.6(стр.65)Расчетное контактное напряжение <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s
н=146.802 Н/мм`2Вывод: контактная выносливасть обеспечена, т.к. <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s
н<[<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">sн]Эквивалентное число зубъев zv=30
Коэффициент формы зуба YF=2.1(стр.63 таб.4.5)
Расчетное напряжение на изгиб <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s
F=7.702 Н/мм`2Вывод: прочность зубьев червячного колеса обеспечена, т.к. <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">s
F<[<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">sF]
2.3 Предварительный расчет валов
Вращающий момент на ведущем валу передачи М2=93 Н*м
Допустимое касательное напряжение [<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">t
]=20 H/мм`2Диаметр выходного конца ведущего вала db1=28.598мм
Уточненный диаметр выходного конца ведущего вала db2=32мм
Вращающей момент на ведомом валу передачи M3 =1944.9 Н*м
Диаметр выходного конца ведомого вала db2=78.635 мм
Уточненный диаметр db2=80 мм
Диаметр ведомого вала под уплотнение: dу2=85 мм
Диаметр ведущего вала под уплотнение: dу1 =35 мм
Диаметр ведомого вала под подшипник: dn2=85 мм
Диаметр ведущего вала под подшипник: dn1=35 мм
Диаметр впадин витков червяка df1=90 мм
Диаметр технологической ступени ведущего вала: dT1=62 мм
Диаметр под червячное колесо: dp2=90 мм
Диаметр буртика ведомого вала: dб=100 мм
Ведущий вал:
<img src="/cache/referats/8095/image014.jpg" v:shapes="_x0000_i1027"><img src="/cache/referats/8095/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
6
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
<div v:shape="_x0000_s1034">
Неуказанные радиусы скругления равны:
радиус ведущого вал:r=1мм
радиус ведомого вал:r=2мм
Ведомый вал:
<img src="/cache/referats/8095/image017.jpg" v:shapes="_x0000_i1029"><img src="/cache/referats/8095/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1030">
<img src="/cache/referats/8095/image021.jpg" v:shapes="_x0000_i1031">
2.4 Расчет ременной передачи
Расчетная передоваемая мощностьР=9.37 кВт
Синхроннаячастота вращения вала 2931 об/мин
Передаточное отношение U=3.26
Скольжение ремня 0.01
Сечение клиновидного ремня (стр.134 рис.7.3) А
Вращающий момент Т=30.528 Н*м
Диаметр меньшего шкива (стр.132 табл.7.8) 100мм
Диаметр большего шкива 322.74 мм
Уточненный диаметр большего шкива 355мм
Уточненное значение передаточного числа U=3.58
Высоту сечения ремня 8 мм (стр.131 таб. 7.7)
Меж осевое растояние 258.25-455 мм
Уточненное межосевое растояние 300 мм
Расчетная длина ремня L=1368.899 мм
Округление по стандарту L=1320 мм
Уточненное значение межосевого растояния Ар=299.99999999 мм
Угол обхвата меньшего шкива =131.55<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">°
97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
7
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
Мощнасть, передоваемая одним клиновым ремнем 1.76
Коэффициент учитывающий число ремней в
передаче Cz =0.9 (4 — ремня)
Коэффициент учитывающий влияние угла обхвата C<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
=Коэффициент учитывающий Cz =
Коэффициент Cz =
Силы деыствующие на цепь:
Окружная сила
От центробежной силы
От провисания
Расчетная нагрузка на вал:
Коэффициент запаса прочности цепи
97
Лист
ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.
8
Изм
Лист
Ном. докум.
Подп.
Дат
Раздел 2
Вал 4
Передаточное число:
Момент на ведущем валу передачи:
Частота вращения ведущего вала:
Выборматериала:
Материал для шестерни и зубчатого колеса выбираемст.45 с термообработкой: для шетерни улучшение, степень твердости рабочейповерхности зубьев , для колесанормализация, степень твердости рабочей поверхности зубьев .
Коэффициент долговечности 1, так как срок службынеограничен Кнl = 1
Коэффициент нагрузки К= 1,2
Расчетное допускаемое контактное напряжение:[G]h= H/мм
Определение допустимых напряжений на изгиб:
Первый множитель коэффициента безопасности: [S]F
Второй множитель коэффициента безопасности: [S]F
Допустимое напряжение на изгиб [G]F1
Допустимое напряжение колеса [G]F2
2.2 Расчет передачи редуктора
Межосевое растояние aw=273.59 мм
Уточненное межосевое растояние 273 мм
Модуль m=13.679
По ГОСТупринемаем основные параметры червяка(стр.56 таб.4.2):
Делительный диаметр червяка
Диаметр вершин витков червяка
Диаметр вершин зубьев колеса
Ширина шестерни
Ширина колеса
число зубьев шестерни
Коэффициент ширины венца
Минимальный нормальный модуль зацепления Mmin =
Максимальный нормальный модуль зацепления Mmax =
Число зубьев колеса
Косинус угла наклона зубьев
Уточненный угол наклона зубьев
Коэффициент ширины шестерни по диаметру
Окружная скорость колес
В зависимости от окружной скорости принимаем степеньточности
Момент на ведомом валу
Первый множитель коэффициента нагрузки:
Второй множитель коэффициента нагрузки:
Третий множитель коэффициента нагрузки:
Контактное напряжение
Контактная выносливость передачи обеспечена
Динамический коэффициент:
Коэффициент влияния межосевого растояния:
Коэффициент наклона цепи:
Регулировочное напряжение цепи (регулировка периодическая)
Коэффициент способа смазки (смазываниепереодическое)
Коэффициент переодичности работы
Коэффициент эксплуатации
Допустимое давление в шарнирах
Шаг цепи
Шаг однорядной цепи
Принимаем шаг ближайший больший
нагрузка
Масса
Площадь опорной поверхности шарнира
Скорость цепи
Окружная сила
Давление в шарнирах цепи
Допустимое давление для принятой цепи
Уточненное межосевое растояние цепной передачи
Для свободного провисания цепи предусмотретьуменьшение межосевого растояния на 0.4%
Диаметр ролика цепи
Делительный диаметр окружности звездочек
Силы действующие в зацеплении
Окружная сила
Радиальная сила
Осевая сила
Проверяем зубья на выносливость по напряжениямизгиба:
Первый множитель коэффициента нагрузки
Второй множитель коффициента нагрузки
Эквивалентное число зубьев шестерни
Эквивалентное число зубьев колеса
Взависимости от эквивалетного числа: зубьевшестерни, учитывающего форму шестерни
зубьев колеса, учитывающего форму колеса
Напряжение изгиба для колеса
Выносливость зубьев на изгиб обеспечен
2.3 Расчетоткрытой передачи
Исходные данные:
Момент на ведущей звездочке
Передаточное число цепной передачи
Частота вращения вала ведомой звездочки
Фактическое передаточное число цепной передачи
Диаметры наружных окружностей звездочек
Силы деыствующие на цепь:
Окружная сила
От центробежной силы
От провисания
Расчетная нагрузка на вал:
Коэффициент запаса прочности цепи:
2.5 Расчетшпонок
2.5.1Вращающий момент на валу
Диаметр вала в месте установки шпонки:
Ширина шпонки
Высота шпонки
Глубина шпоночного паза
Длина шпонки
Шпонка призматическая с круглыми торцами.
Расчетное напряжение смятия шпоночного соединения
2.5.2 Вращающий момент на валу
Диаметр вала в месте установки шпонки
Ширина шпонки
Высота шпоночного паза
Глубина шпоночного паза
Длина шпонки
Шпонка призматическая с круглыми торцами.
Расчетное напряжение смятия
2.5.3 Вращающий момент на валу
Диаметр вала в месте установки шпонки
Ширина шпонки
Глубина шпонки
Глубина шпоночного паза
Высота шпоночного паза
Длина шпонки
Шпонка призматическая с круглыми торцами.
Расчетное напряжение смятия
Ведущей вал:
Определение продольных размеров вала: l1= b1+2y+2x+B
b1 — ширина шестерни
y = — зазор между торцом x = 8 — 12 мм
В — ширина подшипника
Ведомый вал:
2.6 Выборподшипников
2.6.1. Радиальная сила: Ft= H
Окружная сила: Ft = H
Осевая сила : Fa = H
Делительный диаметр шестерни: d =
Rx1 = H
Rx2 = H
Ry1 = H
Ry2 = H
Опора 1: R1 = H
Опора 2: R2 = H
Выбираем подшипник по более нагруженной опоре: R1= H
Подшипник
d = D =
В =
С = Н
Со = Н
Отношение осевой силы Fa к статическойгрузоподъемности
Отношение осевой силы Fa к радиальной нагрузке: Рr= ; x = ; y =
Коэффициент, учитывающий характер нагрузки наподшипник
Температурный коэффициент: Kt =
Коэффициент учитывающий взаимное движение колецподшипника: V =
Эквивалентная нагрузка: Рэ = H