• RU
  • icon На проверке: 7
Меню

Проектирование червячно-цилиндрического двухступенчатого редуктора

  • Добавлен: 24.01.2023
  • Размер: 974 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектирование червячно-цилиндрического двухступенчатого редуктора

Состав проекта

icon
icon
icon
icon Червяк.bak
icon СБ+спец.bak
icon Червячное колесо.bak
icon Колесо.cdw
icon Червячное колесо.cdw
icon Вал тихоходный.cdw
icon Вал тихоходный.bak
icon Чертеж крышка2.cdw
icon Червяк.cdw
icon Чертеж крышка2.bak
icon СБ+спец.cdw
icon Колесо.bak
icon
icon титулка.doc
icon спецификация 2.doc
icon Быстроходная ступень.doc
icon спецификация 1.doc
icon спецификация колесо.doc
icon Лит-ра.doc
icon Тихоходная ступень.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Колесо.cdw

Колесо.cdw
Коэффициент смещения
Степень точности по
Сталь 35ХМ ГОСТ 4543-71
Неуказанные радиусы 10 мм
Материал-заменитель 40Х ГОСТ 4345-71

icon Червячное колесо.cdw

Червячное колесо.cdw

icon Вал тихоходный.cdw

Вал тихоходный.cdw
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Неуказанные радиусы 1
Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14;

icon Чертеж крышка2.cdw

Чертеж крышка2.cdw
Неуказанные размеры радиусов R5
Неуказанные предельные отклонения размеров:
Обработку по размерам в квадратных скобках производить
совместно с деталью РЧЦ 28.00.00.01

icon Червяк.cdw

Червяк.cdw
Направление линии витка
Коэффициент смещения
Степень точности по
Сталь 18 ХГТ ГОСТ 4543-71
Неуказанные радиусы 1

icon СБ+спец.cdw

СБ+спец.cdw
Техническая характеристика
Число витков червяка
Цилиндрическая передача
Число зубьев шестерни
Передаточное число редуктора
Вращающий момент на тихоходном валу
Частота вращения тихоходного вала
червячно-цилиндрический
Поверхность разъёма промазать мастикой ЛН по ОСТ 4ГО.029.204.
Внутренние поверхности окрасить грунтовкой красной АК-70 по
наружные - эмалью серой АК-198 по ТУ 6-10-901-75"

icon титулка.doc

Министерство образования и науки Украины
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра основ конструирования механизмов и машин
по дисциплине “Детали машин”
Тема: Проектирование червячно-цилиндрического двухступенчатого редуктора.
студентка гр. ТМ-05-1
г. Днепропетровск 2008г.

icon Быстроходная ступень.doc

5. Проектный расчёт быстроходной ступени
1 Подбор материала червячной пары
Червячные колёса всегда делают составными (венец и центр). Лучший способ крепления венца – заливка его центробежным способом что обеспечивает прочность соединения экономию бронзы и снижает трудоёмкость соединения.
Ожидаемая скорость скольжения:
. По выбираем материал группы IIа а именно бронзу БрА10Ж4Н4.
Материал венца – бронза
Механические свойства
Материал червяка – сталь
Термическая обработка
Цементация с двойной закалкой
2 Определение наработки :
Коэффициент долговечности :
3 Коэффициент долговечности по изгибу:
4 Допускаемое напряжение :
5 Предварительный коэффициент нагрузки
– коэффициент концентрации
Заходность червяка при . Начальный коэффициент концентрации при и по ;
Коэффициент динамичности
6 Предварительное значение межосевого расстояния :
Принимаем ближайшее стандартное значение
В червячно-цилиндрическом редукторе отношение межосевых расстояний червячной и цилиндрической ступеней по условиям компоновки принимаем равным 063
Число зубьев колеса:
Принимаем стандартный модуль
7 Коэффициент диаметра червяка :
8 Коэффициент смещения :
Окончательно принимаем и
Угол подъема витка на начальном диаметре который при совпадает с делительным:
9 Ширина венца червячного колеса :
10 Проверка фактического контактного напряжения:
Делительный диаметр колеса
Начальный диаметр червяка при совпадающий с делительным
Фактическая скорость скольжения:
Коэффициент концентрации :
Коэффициент деформации червяка
Коэффициент динамичности ;
Коэффициент нагрузки
Уточняем допускаемое контактное напряжение по фактической скорости скольжения
11 Проверка статической контактной прочности
Предельное контактное напряжение :
Максимальное контактное напряжение :
12 Проверка напряжения изгиба
Допускаемое напряжение изгиба:
Напряжение изгиба в зубьях колеса :
Эквивалентное число зубьев колеса :
Окружная сила на колесе :
Предельное напряжение изгиба :
Проверяем статическую прочность на изгиб :
Окончательные основные параметры быстроходной ступени редуктора:
Межосевое расстояние
Передаточное отношение
Число витков червяка
Число зубьев колеса
Коэффициент диаметра червяка
Коэффициент смещения
Угол подъёма линии витка червяка
Длина нарезанной части червяка
Ширина венца червячного колеса
13 Геометрический расчёт червячной передачи
Цель геометрического расчёта – определение делительных диаметров начального диаметра червяка диаметров вершин зубьев наибольшего диаметра колеса диаметров впадин делительного и начального углов подъёма витков червяка.
13.1 Основные размеры червяка:
Диаметр вершин витков :
Диаметр впадин витков :
Угол подъема витка на начальном диаметре который при совпадает с делительным
13.2 Основные размеры червячного колеса:
Делительный диаметр
Диаметр вершин зубьев :
Наибольший диаметр колеса :
Радиус закругления колеса :
14 Силы в зацеплении червячной пары
Окружная сила на червяке равная осевой силе на червячном колесе :
– КПД учитывающий потери в зацеплении и в подшипниках;
Окружная сила на червячном колесе равная осевой силе на червяке :
Радиальная сила раздвигающая червяк и колесо
где – относительные потери в зацеплении на подшипниках;
– относительные потери в уплотнениях;
– относительные потери на перемешивание и разбрызгивание масла
– вентиляторные потери;
Потери в зацеплении и подшипниках:
где – приведенный угол трения
Потери в уплотнениях
Потери на барботаж для (мин-1)
Потери на барботаж для (мин-1):
Потери на вентилятор для (мин-1)
Потери на вентилятор для (мин-1):
КПД червячной ступени без вентилятора:
КПД червячной ступени с вентилятором:
Ориентировочный расчёт валов
Определение диаметра выходного конца вала из условия прочности на кручение при пониженных значениях касательных напряжений:
Диаметры остальных участков вала назначить конструктивно т.е. диаметры под подшипники назначаем на 5 мм больше диаметра выходного конца вала:
Диаметр ступени вала примыкающей к червяку принимаем на 10 мм больше диаметра под подшипники.
В целях уменьшения количества типоразмеров подшипников принимаем их одинаковыми для ведущего и промежуточного валов.
Определение диаметра вала под шестерней из условия прочности на кручение при пониженных значениях касательных напряжений:
выполняем шестерню совместно с валом.
Предварительно принимаем для входного и промежуточного валов роликовые конические однорядные подшипники. Средняя серия.
Для выходного вала роликовые конические однорядные подшипники. Лёгкая широкая серия.
1 Размеры основных элементов корпуса
Размеры основных элементов корпуса определяют в зависимости от значения наибольшего вращающего момента на тихоходном валу редуктора
Толщина стенки нижней части корпуса:
Толщина стенки крышки корпуса:
Диаметр стяжных винтов:
Толщина фланца по разъёму:
Диаметр фундаментного болта:
Толщина лапы фундаментного болта:
Число фундаментных болтов
Элементы корпуса сопрягаются радиусом:
Зазор между вершинами зубьев колеса и корпусом:
Зазор между торцом колеса и внутренними деталями корпуса:
Нагрузки валов червячных передач определяются силами возникающими в зацеплении а также консольными силами приложенными на выходных концах входного и выходного валов.
Расчёт червяка на прочность и жёсткость
Червяк представляют как прямой цилиндрический брус работающий на совместное действие изгиба кручения и осевого нагружения (растяжения или сжатия). Диаметр бруса принимают равны диаметру впадин червяка . Опасным (расчётным) сечение считается среднее проходящее через полюс зацепления.
где – изгибающий момент;
Напряжение кручения:
где – допускаемое напряжение при симметричном цикле;
Условие выполняется.
Проверку статической прочности червяка производят для предупреждения пластических деформаций при кратковременных перегрузках (например пусковых и т.п.). В этом случае эквивалентное напряжение:
Условие прочности при перегрузках:
где – допускаемое напряжение близкое к пределу текучести
Прогиб червяка при установке подшипников «враспор»
Первое слагаемое определяет прогиб от радиальных сил в зацеплении второе – от консольной силы.
– модуль упругости 1 рода;
– приведенный осевой момент инерции сечения;
Условие соблюдения жёсткости
Входной вал: Шпонка 2 – ГОСТ 23360-78
Промежуточный вал: Шпонка 2 – ГОСТ 23360-78
Выходной вал: Шпонка 2 – ГОСТ 23360-78
Шпонка 2 – ГОСТ 23360-78
)Радиальная нагрузка:
где – коэффициент долговечности;
– радиальная реакция на опорах при действии максимального момента:
)Внешняя осевая сила:
где – внешняя осевая сила в зацеплении при действии максимально длительного момента
)Определение осевых составляющих радиальных нагрузок:
)Эквивалентная динамическая нагрузка:
где – коэффициент вращения принимаем так как вращается внутреннее кольцо
– коэффициент безопасности
– коэффициент учитывающий температуру
)Базовая долговечность предварительно выбранного подшипника в миллионах оборотов:
)Базовая долговечность предварительно выбранного подшипника в часах:
Для промежуточного вала:
Уточнённый расчёт валов
Расчётный коэффициент запаса прочности:
где – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
– коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;
где и – пределы выносливости соответственно для изгиба и кручения при симметричных циклах;
Материал валов сталь 40Х
– эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении учитывающие влияние того концентратора который имеется в опасном сечении;
Для валов со шпоночными канавками
Входной вал галтель:
Промежуточный вал для участка с галтелью:
– масштабные факторы влияющие на изменение пределов выносливости при изгибе и кручении в зависимости от абсолютных размеров.
Для легированной стали
Первое опасное сечение – шпоночный паз.
Второе опасное сечение – червяк
Второе опасное сечение – галтель между шестерней и валом
Первое опасное сечение – шпоночный паз под колесом.
Второе опасное сечение – шпоночный паз на выходном конце вала.

icon Лит-ра.doc

Министерство науки и образования Украины
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра основ конструирования механизмов и машин
Тема: Проектирование червячно-цилиндрического двухступенчатого редуктора
студентка группы ТМ-05-1
г. Днепрпетровск 2008г.
Список использованной литературы:
Мишин В.В. Зябрев В.А. Методические указания к расчёту двухступенчатого редуктора. – Д.:НГУ1987. – 47с.
Чернавский С.А. Проектирование механических передач. – М.:Машиностроение 1984. – 557с.
Иванов М.Н. Детали машин. – М.:Высшая школа 1991. – 382с.
Калякин В.В. Методические указания по проектированию одноступенчатого червячного редуктора по дисциплине «Детали машин». – Д.:НГУ1989. – 47с.
Федоренко В.А. Справочник по машиностроительному черчению. – Л.:Машиностроение1970. – 287с.

icon Тихоходная ступень.doc

Червячно-цилиндрический
Номинальный вращающий момент на выходном валу Н×м
Частота вращения выходного вала мин-1
Синхронная частота вращения вала электродвигателя мин-1
Номер варианта режима нагружения
Вращение зубчатых колёс
Выбор электродвигателя
Основные параметры электродвигателя:
)синхронная частота вращения вала электродвигателя – 1500 мин-1;
)мощность электродвигателя.
где – мощность на тихоходном валу привода;
– общий КПД привода;
где – КПД червячной передачи;
– КПД цилиндрической зубчатой передачи
где – эквивалентный вращающий момент;
– угловая скорость выходного вала.
где – частота вращения выходного вала;
Характеристики закрытого обдуваемого двигателя серии 4А1 (по ГОСТ 19523-81) :
Типоразмер электродвигателя – 4А100S4УЗ;
Синхронная частота вращения обмин – 1500;
Скольжение S % – 44;
Определение передаточного отношения и разбивка его на ступени
1Определение общего передаточного отношения
где – частота вращения входного вала мин-1;
– число оборотов выходного вала редуктора мин-1;
2Разбивка передаточного отношения на ступени.
Принимаем значение передаточного отношения из стандартного ряда
Выбор материала зубчатых колёс и определение допускаемых контактных и изгибающих напряжений
1Выбор материала для колёс тихоходной ступени.
Механические свойства
Термическая обработка
Улучшение + закалка ТВЧ
Улучшение + цементация +закалка
2Определение допускаемых контактных напряжений
Коэффициент долговечности:
где – коэффициент эквивалентности общий для всего редуктора;
– суммарное число циклов работы (наработка);
– база контактных напряжений;
Контактная выносливость:
где – текущий момент;
– наибольший момент нормально протекающего технологического процесса;
-- коэффициент приведения;
Изгибная выносливость:
Суммарное число циклов перемены напряжения:
– число вхождений в зацепление рассчитываемого зубчатого колеса ()
– число циклов перемены напряжения;
Допускаемые контактные напряжения:
За допускаемое контактное напряжение пары принимают меньшее из двух полученных по зависимостям:
определяются по следующей формуле:
– предельное допускаемое контактное напряжение;
– допускаемое контактное напряжение;
– длительный предел контактной выносливости;
– коэффициент безопасности;
По (10) определяем :
Допускаемые изгибающие напряжения
– допускаемое напряжение изгиба;
– длительный предел изгибной выносливости;
Проектный расчёт второй тихоходной ступени
1. Определение межосевого расстояния
где: – коэффициент ширины колеса;
– коэффициент нагрузки при расчете на контактную выносливость;
– коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями в косозубых и шевронных колёсах определяется в зависимости степени точности и окружной скорости
– частота вращения шестерни мин-1;
– передаточное число тихоходной ступени;
Рекомендуемая степень точности – 9
где: – коэффициент концентрации нагрузки по ширине зубчатого колеса который вычисляют для прирабатывающихся колёс;
– коэффициент динамичности нагрузки;
– коэффициент динамичности нагрузки
где: – начальное значение коэффициента концентрации нагрузки
– коэффициент режима работы передачи на приработку колёс;
выбирается в зависимости от соотношения
и твёрдости поверхностей зубьев .
принимаем исходя из п.5.6 в дальнейших расчётах .
2. Определение рабочей ширины венца
3. Определение модуля зубчатых колёс из условия изгибной выносливости зубьев.
Определение окружной силы:
– диаметр делительной окружности колеса мм;
4. Определение угла наклона зубьев
5. Определение суммарного числа зубьев
округляем в меньшую сторону
Фактическое значение угла :
6. Определение числа зубьев колёс
7. Проверочный расчёт зубьев на изгибную выносливость
где: – коэффициент нагрузки при расчёте на изгибную выносливость;
– коэффициент учитывающий форму зуба
– коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями;
– коэффициент учитывающий наклон зуба;
где: – коэффициент концентрации нагрузки по ширине зубчатого венца
– коэффициент динамичности нагрузки
Эквивалентное число зубьев:
8. Определение геометрических размеров зубчатых колёс
Диаметр делительной окружности:
Диаметр окружности вершин:
Диаметр окружности впадин:
9. Проверка возможности обеспечения принятых механических характеристик при термической обработке заготовок
Шестерню проверяют по значениям а колёса по S.
Выбранные стали подходят
10. Определение сил в зацеплении зубчатых колёс
при отсутствии угловой коррекции
11. Проверочный расчёт по контактным напряжениям для принятых размеров ступени

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 13 часов 16 минут
up Наверх