Таганрогский технологический институт южного федерального университета
Естественно научный гуманитарный факультет
Кафедра механики
Пояснительная записка
к курсовому проекту по курсу детали машин и основы конструирования
Выполнил: ст. гр. Н-28
Кузнецов А.Ю.
Проверил:
Дроздов Ю.А.
Таганрог 2011
Содержание:
Техническое задание
Введение
Основная часть
Заключение
Список источников
Техническое задание
Рассчитать редуктор по схеме (рис.1) со следующими данными:
– мощность N=20 кВт;
– угловая скорость вращения: ω=2,82 сˉ¹.
1. Электродвигатель
2. Плоскоременная передача
3. Муфта
4. Коническо-цилиндрический редуктор
5. Рама
Рис.1. Схема редуктора
Введение
Детали машин - научная дисциплина, включающая теорию, расчет и конструктивные расчеты общего назначения. В ней изучаются кинематические расчеты, основы расчета на прочность и жесткость, методы конструирования. Системы управления в условиях больших скоростей и высот полета самолета поставили конструктора перед задачей по обеспечению их надежной работы. Основными критериями качества механизма и машин является надежность - комплексное свойство, которое может включать безотказность, долговечность, сохраняемость.
Установлено, что при современном уровне техники 85% машин выходят из строя в результате изнашивания – процесс постепенного изменения размеров детали в результате трения, и только 10-15% по другим причинам. Обеспечение износостойкости изделий регламентировано системой ГОСТов, в частности и определением относящиеся к трению, изнашиванию и смазке - ГОСТ 23002-78.
Системы управления авиационной техники выполняют сложные задачи, для правильного решения которых требуются необходимая мощность для применения органов управления статической и динамической устойчивости.
Весь комплекс систем Л.А. состоит из большого количества различных агрегатов и узлов, точное и правильное изготовление которых и определяет надежность и точность эксплуатации Л.А.
1 Выбор двигателя
Номинальная мощность двигателя .
Номинальная частота вращения
Определение передаточного числа привода и его ступеней
где U – передаточное число привода;
– частота вращения рабочей машины. Определяем её по формуле
Отсюда
– передаточное число зубчатой-цилиндрической передачи;
передаточное число конической-зубчатой передачи.
– передаточное число цепной передачи.
Выбор материала зубчатых передач и определение допустимых напряжений
Зубчатое колесо сталь 40ХН
Твердость сердцевины – 269-302
поверхности – 269-302
Выбираем предельные значения размеров заготовки шестерни и колеса:
заготовка шестерни
заготовка колеса
Расчеты цилиндрических зубчатых передач редуктора
Коэффициент межосевого расстояния - =49.5
Коэффициент ширины - =0,315
Коэффициент ширины - =0,5+1)= 0,7875
Коэффициент конструкции =1+2 2,0
=1+2 1,394
Межосевое расстояние :
+1)
1.2 Предварительные основные размеры колеса делительный диаметр
– ширина венца колеса:
1.3 Модуль передачи
определяем модуль зацепления m:
- вспомогательный коэффициент для косозубых передач
округляем полученное значение до стандартного:
1.4 Угол наклона и суммарное число зубьев
Min угол наклона зубьев
Cуммарное число зубьев:
Истинное значение угла
1.5 Число зубьев шестерни
число зубьев колеса внешнего зацепления:
1.6 Фактическое передаточное число:
отклонение Δ от заданного :
Δ.
Δ.
1.7 Размеры колес:
делительный диаметр шестерни:
внутреннего зацепления:
диаметр окружности вершин и впадин зубьев шестерни:
колесо внешнего зацепления:
1.8 Силы в зацеплении
- окружная сила в зацеплении:
- радиальная сила в зацеплении:
- осевая сила в зацеплении:
1.9 Проверка звеньев колес по напряжениям
Степень точности передач принимают в зависимости от окружной скорости колес
- окружная скорость:
Коэффициент вычисляют по формуле
Коэффициент ширины:
При твердости зубьев колеса НВ > 350 коэффициент:
Значение коэффициента принимают для косозубых колес при твердости зубьев ≤ 350НВ – 1,2 Коэффициент формы зуба принимают по таб.:
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
1.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение косозубых и шевронных колес
2 Расчеты конических зубчатых передач
2.1 диаметр внешней делительной окружности колеса
– коэффициент вида конических колес, для прямозубых колес.
=1,0 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца
S=2 – индекс схемы
2.2 Углы делительных конусов, конусное расстояние и ширина колес
Углы делительных конусов колеса и шестерни :
Определяем внешнее конусное расстояние :
Ширина колес: мм
2.3 Модуль передачи
Коэффициент интеграции нагрузки:
– для прямозубых колес
внешний окружной модуль передачи :
2.4 Число зубьев колеса и шестерни
2.5 Фактическое передаточное число
отклонение Δ от заданного :
Δ,
Δ.
2.6 Окончательные размеры колес
углы делительных конусов шестерни и колеса
делительные диаметры колес для прямозубых:
шестерни:
колеса:
коэффициенты смещения:
внешние диаметры колес для прямозубых:
шестерни:
колеса:
2.7 Пригодность заготовок колес
для конической шестерни и колеса вычисляют размеры заготовок
2.8 Силы в зацеплении
окружная сила на среднем диаметре колеса
осевая сила на шестерне прямозубой
радиальная сила на шестерне
осевая сила на колесе
радиальная сила на колесе
и определяем для
2.9 Проверка зубьев колес по направлениям изгиба
и коэффициенты формы зуба шестерни и колеса
управление устойчивость двигатель самолет
напряжение изгиба в зубьях колеса
напряжение изгиба в зубьях шестерни
2.10 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
3. Расчет цепной передачи
3.1 определить шаг цепи
число зубьев ведущей звездочки -
допускаемое давление в шарнирах цепи
число рядов цепи для однородных цепей
3.2 Определить число зубьев ведомой звездочки
3.3 Определить фактическое передаточное число и отклонение Δ
отклонение Δ от заданного :
Δ
3.4 Определяем оптимальное межосевое расстояние
750мм
межосевое расстояние в шагах
3.5 Определяем число звеньев цепи
3.6 Уточнить межосевое расстояния в шагах
3.7 Определяем фактическое межосевое расстояние
мм
3.8 Определяем длину цепи
3.9 Определяем диаметры звездочек
диаметр делительной окружности
ведущей звездочки =178мм
ведомой звездочки =500мм
диаметр окружности выступов
ведущей звездочки
ведомой звездочки
диаметр окружности впадин
ведущей звездочки
ведомой звездочки
3.10 Определяем фактическую скорость цепи
3.11 Определяем окружную силу
3.12 Проверить давление в шарнирах цепи
3.13 Проверить прочность цепи
4. Разработка чертежа общего вида редуктора
4.1 Определение размеров ступеней валов редуктора, мм
| Ступень вала и ее размеры d; ℓ | Вал-шестерня коническая | Вал-шестерня цилиндрическая | Вал колеса | |
1-ая под элемент открытой передачи |
крутящий момент допускаемое напряжение на кручение |
|||
| под шкив | ||||
2-ая под уплотнение крышки с отверстием и подшипник |
высота буртика |
|||
3-я под шестерню, колеса |
|
|
|
|
4-ая под подшипник |
||||
| для шариковых радиальных подшипников (однорядных) | ||||
5-ая упорная или под резьбу |
|
f=2 |
||
4.2 Предварительный выбор подшипников
| Передача | Вал | Тип подшипника | Серия | Угол контакта | Схема установки |
| Цилиндрическая прямозубая | Б | Радиальные шариковые однорядные | Легкая | – | с одной фиксирующей опорой |
| Т | |||||
| Коническая прямозубая | Б | Радиальные шариковые однорядные | Легкая | с одной фиксирующей опорой | |
| Т |
Заключение
В ходе курсовой работы был рассчитан и спроектирован коническо-цилиндрический редуктор. По окончании проекта были получены навыки расчета конической и цилиндрической передач, расчет диаметров шестерни, валов, подбор подшипников, выбор манжет. Данная дисциплина дает необходимые знания и навыки конструктору по расчету и проектированию редуктора.
Список источников
1. Курсовое проектирование деталей машин, А.Е. Шейнблит, 2002г.
2. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Решетова Д.Н. М.: Машиностроение, 1992г.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 2003.