Конструирование валов

Расчет и конструирование исполнительного механизма. Курсовая работа.

Содержание

Содержание 1

Введение 1

Конструирование валов 2

Расчет последнего вала 3

Расчет предпоследнего вала 5

Подбор подшипников и расчет их долговечности 8

Расчет элементов крепления зубчатых колес на валу 11

Заключение 12

Список использованной литературы 13

Введение

Темой курсового проекта является расчет и конструирование исполнительного механизма, состоящего из двигателя и редуктора. Такие механизмы находят широкое применение в приборах и устройствах летательных аппаратов для дистанционной передачи измеряемых параметров (указатели высоты, скорости, указатели авиагоризонта, курсовой системы), а также поддержания параметров на определенном уровне (механизмы управления рулями летательного аппарата, гиростабилизаторы и т.д.).

Конструирование валов

Предварительные диаметры для быстроходного вала:

,

где tцил - высота заплечика,

,

где r - фаска подшипника,

Предварительные диаметры валов для промежуточного вала:

,

где f - фаска колеса,

,

Предварительные диаметры валов для тихоходного вала:

,

Расчет последнего вала

Горизонтальная плоскость.

а) определяем опорные реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

Вертикальная плоскость.

а) определяем опорные реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

Строим эпюру крутящих моментов.

Определяем суммарные радиальные реакции.

Расчет предпоследнего вала

Вертикальная плоскость.

а) определяем опорные реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

Горизонтальная плоскость.

а) определяем опорные реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

Строим эпюру крутящих моментов.

0. Определяем суммарные радиальные реакции.

Подбор подшипников и расчет их долговечности

Окружное усилие на первой ступени редуктора

Н

Н

Радиальные усилия

Н

Н

Реакции опор

Н

Н

Для определения прочих реакций составляем уравнения моментов:

Н

Н

Проверка:

Н

Н

Проверка:

Н

Н

Проверка:

Н

Н

Проверка:

Суммарные реакции:

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Подшипники ведущего вала

Предварительно выбираем радиально- упорные подшипники средней серии. По диаметру выбираем подшипники 000 с параметрами: C = 00.7 кН, С0 = 8.99 кН,  = 06.

Коэффициент осевого нагружения e = 0.68.

Осевые составляющие радиальных реакций:

Н

Н

Более нагружен подшипник 0, долговечность определяется по нему.

;

Н; Н

Отношение , значит, осевую нагрузку учитываем при определении эквивалентной:

X = 0.00; Y = 0.87; V = 0; K = 0; KT = 0):

Н

Расчетная долговечность

млн. об.

тыс. часов

Время работы редуктора (по графику нагрузки)

часов

Выбранные подшипники подходят.

Подшипники промежуточного вала

Выбираем роликовые конические подшипники 7006 с параметрами: C = 09.0 кН, С0 = 00.9 кН, e = 0.065, X = 0.0, Y = 0.605.

Осевые составляющие

Н

Н

Расчет буду вести по подшипнику 0, как более нагруженному.

Н; Н

- осевую нагрузку надо учитывать.

Н

Расчетная долговечность

млн. об.

тыс. часов

Выбранные подшипники подходят.

Подшипники ведомого вала

Выбирем роликовые конические подшипники 7000 с параметрами: C = 56.8 кН, С0 = 05.0 кН, e = 0.000, X = 0.0, Y = 0.059.

Осевые составляющие

Н

Н

Расчет ведем по подшипнику 5, как более нагруженному.

Н; Н

- все равно осевую нагрузку надо учитывать.

Н

Расчетная долговечность

млн. об.

млн. часов

Выбранные подшипники подходят.

Расчет элементов крепления зубчатых колес на валу

Для крепления зубчатых колес к валу принимаем шпонки призматические со скругленными торцами. Материал шпонок – сталь 05 нормализованная.

Условие прочности на смятие

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице []см = 000000 Н/мм0, при чугунной ступице []см = 5070 Н/мм0.

Ведущий вал

d = 00 мм, b = 0 мм, h = 0 мм, t0 = 0.5 мм, l = 00 мм, M = 0.05 Нм

Промежуточный вал

d = 00 мм, b = 0 мм, h = 5 мм, t0 = 0 мм, l = 06 мм, M = 86.0 Нм

Ведомый вал

d = 07 мм, b = 06 мм, h = 00 мм, t0 = 6 мм, l = 08 мм, M = 675 Нм

Заключение

В результате выполнения работы были произведены расчеты технических характеристик элементов редуктора, выбраны, приняты и подтверждены расчетами конструктивные решения, на основании расчетов был произведен выбор материалов и деталей, а также проверка прочностных характеристик деталей и конструирование редуктора.

Список использованной литературы

Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов. – 0-е изд.:, перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 0985.

Конструирование механизмов приборов и устройств летательных аппаратов: Учебное пособие. Под ред. К.Н. Явленского. Л.: ЛИАП, 0988.

Лукичева Л.С. и др. Конструирование механизмов приборов и их элементов: Учебное пособие. СПб.: СПбГУАП, 0990.

Лукичева Л.С. и др. Проектирование механизмов приборов: Методические указания к курсовому проектированию. СПб.: СПбГУАП, 0998.

Михальков С.А. и др. Механизмы приборов и устройств летательных аппаратов: Атлас конструкций. Л.: ЛЭТИ, 0980.

Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 0990.