Кинематические схемы приводных устройств

chertezh_zatseplenia_13_1.cdw

rgr_detmash_13_1.doc

Кинематическая схема 13
-подшипники качения;
-червячный редуктор;
-вал рабочей машины;
Тяговая сила на валу рабочей
Скорость вала рабочей
Диаметр колеса на валу рабочей
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода 4
Расчёт червячной передачи .. . .6
Конструирование червячного колеса и червяка .. .. 11
Список использованной литературы 13
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода
Общий КПД привода равен произведению КПД всех элементов привода:
где - КПД червячной передачи
- КПД цепной передачи
- коэффициент учитывающий потери пары подшипников качения
Мощность рабочей машины:
Определяем угловую скорость на валу рабочей машины
Определяем частоту вращения вала рабочей машины
Требуемая мощность электродвигателя:
По таблице 1.2. РАЗДЕЛ I по требуемой мощности Ртр= 1067 кВт выбираем электродвигатель асинхронный трехфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения ncинх = 1000 обмин типоразмер 4A80B6У3 с параметрами Pдв =11 кВт и скольжением 8.0%
Определяем номинальную частот вращения
Находим угловую скорость двигателя:
Передаточное число привода:
Передаточное число открытой передачи
Частоты вращения и угловые скорости валов
) На валу двигателя:
) На валу червячного колеса:
) На валу рабочей машины:
Расчёт червячной передачи
Исходные данные для расчета:
- вращающий момент на червяке;
- вращающий момент на валу червячного колеса;
- угловая скорость червячного колеса;
- передаточное число червячной передачи редуктора
Выбор материала червяка и червячного колеса
По таблице 2.1 при мощности Ртр=1067 кВт принимаем для червяка сталь 45 с твёрдостью Н ≤ 350 НВ термообработка – улучшение
Выбор марки материала червячного колеса зависит от скорости скольжения которая определяется по формуле:
В соответствии со скоростью скольжения по таблице 2.2 из группы II выбираем для венца червячного колеса алюминиево-железистую бронзу БрА9ЖЗЛ полученную способом литья в кокиль;
Расчет допускаемых напряжений
Допускаемые напряжения определяют для зубчато венца червячного
колеса в зависимости от материалов зубьев твердости витков червяка скорости скольжения v и вычисляют по формулам приведенным в табл. 2.3
При твердости витков червяка Н ≤ 350 НВ
Для нереверсивной передачи:
коэффициент долговечности при длительной работе когда число
циклов нагружения зуба
Основные параметры червячной передачи редуктора
Межосевое расстояние
Число витков червяка z принимают в зависимости от передаточного числа.
Рекомендуют назначать: при ; при ; при ;
Таким образом при принимаем
Число зубьев червячного колеса
Принимаем по ГОСТ 2144-76 стандартное значение m = 4 мм
Из условия жесткости определяем коэффициент диаметра червяка
а затем уточняем полученное значение в соответствии с нормальным рядом.
Фактическое межосевое расстояние
Смещение инструмента
Рассчитываем основные размеры червяка:
Делительный диаметр червяка:
Диаметр вершин витков червяка:
=d1+2m=40+2·4=48 мм;
Диаметр впадин витков червяка:
= d1-24m=40-24·4=304 мм;
Длина нарезной части шлифованного червяка:
b1 (11+006z2)m=(11+006·40)4=536 мм;
Делительный угол подъема витка
Основные размеры червячного колеса:
Делительный диаметр червячного колеса :
Диаметр вершин зубъев червячного колеса:
Диаметр впадин зубъев червячного колеса:
Наибольший диаметр червячного колеса:
Ширина венца червячного колеса :
Угол обхвата червяка венцом колеса:
Фактическая скорость скольжения:
где делительный угол подъема витка (по табл. 4.3 [3] ): при z1=2 и q=10 =.
Отклонение от рассчитанного значения в п. 2.2 до 5% поэтому перерасчет межосевого расстояния делать не надо.
Коэффициент полезного действия червячной передачи с учетом потерь в опорах потерь на разбрызгивание и перемешивания масла
где угол трения принимаем по табл. 2.4 в зависимости от скорости скольжения
Расчет на контактную выносливость и на выносливость при
Условие прочности выполнено так как недогруз передачи не превышает 15% (перегруз передачи допускается до 5%)
Проверяем зубья червячного колеса по напряжениям изгиба(зубья колеса обладают меньшей прочностью чем витки червяка).
Рассчитываем эквивалентное число зубьев колеса
Коэффициенты формы зуба по табл. 2.5
Условие прочности по напряжениям изгиба
где - коэффициент учитывающий ослабление зубьев в результате износа; для закрытых передач =1
Силы в зацеплении червячной пары:
где α=20° – угол зацепления в нормальном сечении.
Конструирование червячного колеса и червяка.
Основные конструктивные элементы колеса – обод(венец) ступица и диск(рис.2).
Диаметр ступицы червячного колеса:
Длина ступицы червячного колеса:
Радиусы скруглений зубьев: мм
Радиус скруглений принимаем R=2мм
При большом диаметре колеса в диске делают 4 6 отверстий диаметром d ≥ 25 мм что снижает его массу.
На торцах зубьев выполняют фаски размером f=05m=05*4=2 мм с округлением до стандартного значения угол фаски
Список использованной литературы.
Чернавский С.А. Боков К.Н. Чернин И.М. Ицкевич Г.М. Козинцов В.П. 'Курсовое проектирование деталей машин': Учебное пособие для учащихся. М.: Машиностроение 2007 г. 416с.
Шейнблит А.Е. 'Курсовое проектирование деталей машин': Учебное пособие изд. 2-е перераб. и доп. - Калининград: 'Янтарный сказ' 2006 г. 454 c.: ил. черт. - Б.ц.
Волкова О.Н. Миндиярова Н.И. Кинематические схемы приводных устройств. Типография АГНИ 2013 г. 28 с.
Волкова О.Н. Миндиярова Н.И. Каримова Н.Г. Расчет и конструирование зубчатых и червячного зацеплений. Типография АГНИ 2013 г. 56 с.