WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Розрахунок черв’ячного редуктора - Курсова робота

Розрахунок черв’ячного редуктора - Курсова робота


Курсова робота
Розрахунок черв'ячного редуктора
Дані: Варіант №11, рис 59, потужність Р=6 кВт, число обертів n=30 об/хв.
Кутова швидкість ?=?n/30=3,14·30/30=3,14 рад/с.
Режим напруги постійний; редуктор однореверсний; редуктор призначений для довгої експлуатації і дрібносерійного виробництва.
3. РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ
1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок:
Умовно приймаємо ККД черв'ячного редуктора ??0,8.
Вимагаюча потужність електродвигуна Рвм=Р/?=6/0,8=7,5 кВт.
По таб. П1(Чернавський) Рвм=7,5 кВт, вибираємо електродвигун трьохфазний коротко замкнутий серія 4А, закритий обдуваючий з синхронною частотою обертання 1500 об/хв. 4А132S4.
З параметрами двигуна Рдв=7,5 кВт і ковзанням S=3%. Номінальна частота обертання nдв=1500-0,037·1500=1455 об/хв, кутова швидкість ?дв=?·nдв/30=3,14·1455/30=152,3 рад/с.
По таб. П2(Чернавський) діаметр вихідного кінця вала ротора dдв=80 мм.
Передаточне число (рівне передаточному співвідношенню):
u=nдв/n=?дв/?=1455/36=45,8. Uчер'яка=u/2=40,4/2=22,9.
Приймаємо Uчер'яка=20
4. Розрахунок черв'ячного редуктора.
Число витків черв'яка z1 приймаємо в залежності від передаточного числа:
При u=40,4 приймаємо z1=2.
Число зубців черв'ячного колеса z2=z1, u=2·20,4=40,8.
Приймаємо стандартне значення z2=40. При цьому u=z2/z1=45,8/2=22,9.
Відмінність від заданого (22,9-22,9/22,9)·100%=0%
По ГОСТ 2144-76 допустиме відхилення ?4%
Вибираємо матеріал черв'яка і черв'ячного колеса. Приймаємо для черв'яка сталь 45 з заколкою до твердості не менше HRC 45 і послідуючим шліфуванням.
Так як до редуктора не пред'явлються спеціальних потреб, то в цілях економії приймаємо для вінця черв'ячного колеса бросу ?рА9ЖЗЛ.
Умовно приймаємо швидкість ковзання в значенні v3?5 м/с. Тоді при довгій роботі допустима контактна напруга [?н]=155 МПа. Допустима напруга згину нереверсної роботи [?F]= KF2[?OF]. В цій формулі KF2=0,543 при довгій роботі, коли число циклів напруги зуба N?25·10·[?OF]=98
[?OF]=0,543·98=53,3 МПа.
Умовно приймаємо коефіцієнт діаметру черв'яка q=10.
Обертаючий момент на валу черв'ячного колеса
T2=P2/?2=P/?=6·10?/3,14=1910 H·м=1910·10? H·мм
Умовно приймаємо коефіцієнт нагрузки К=1,2. Визначаємо міжосьову відстань з умови контактних напружень:
aw=((z1/q)+1)??((170/((z2/q)·[?н]))?T2K=((45/10)+1)·??((170/((40/10)·155))?·1910·10?·
·1,2=242 мм
Приймаємо стандартне значення aw=250 мм
Модуль
m=2aw/z2+q=2·246/40+10=9,84 мм.
Приймаємо по ГОСТ 2144-76 стандартне значення m=10 мм і q=10.
Міжосьова відстань при стандартних значеннях m i q
aw=(m·(q+z2))/2=9,84·((10+40)/2)=250 мм.
Основні розміри черв'яка:
ділильний діаметр черв'яка:
d1=qm=10·9,84=98,4 мм;
діаметр вершин витків черв'яка
da1=d1+2m=98,4+2·9,84=118 мм;
діаметр впадин витків черв'яка
df1=d1-2,4m=98,4-2,4·9,84=75 мм;
довжина нарізної частини шліфованого черв'яка:
b1?(11+0,06·z2)m+25=(11+0,06·40)9,84+25=472 мм.
Приймаємо b2=494 мм;
Ділильний кут підйому витка ? при z1=2 i q=10
?=10?19?.
Основні розміри вінця черв'ячного колеса:
Ділильний діаметр черв'ячного колеса
d2=z2m=40·9,84=393,6 мм;
діаметр вершин зубців черв'ячного колеса:
da2=d2+2m=393.6+2·9,84=413,2 мм;
діаметр впадин зубців черв'ячного колеса:
df2=d2-2,4m=393,6-2,4·9,84=370 мм;
найбільший діаметр черв'ячного колеса:
dam2= da2+(6m/z1+2)=413,2+(6·9,84/(2+2))=427,9 мм;
ширина вінця черв'ячного колеса:
b2?0,75 da1=0,75·118=85,5 мм;
кругова швидкість черв'яка:
v1=?d1n1/60=3,14·98,4·10??·1455/60=7,4 м/с.
швидкість ковзання:
vs=v1/cos?=7,4/cos11?19?=7,6 м/с
при цій швидкості [?н]?153 Мпа.
Відхилення (155-153/153)·100%=1,3%; до того ж осьова відстань по розрахунку було вираховано aw=285 мм. Уточнюємо ККД редуктора при швидкості vs=5,3 м/с наведений коефіцієнт тертя для безолов'яної бронзи і шліфованого черв'яка f ?=0,04 і наведений кут тертя ??=1?45?. ККД редуктора з врахуванням втрат на розбризкування і перемішування масла
?=(0,95?0,96)tg?/tg(?+ ??)=(0,95?0,96)tg 11?19?/tg(11?19?+1?45?)?0,82.
По таб. 47вибираємо 7-у степінь точності передачі. В цьому випадку коефіцієнт динамічності Kv=1,1.
Коефіцієнт нерівномірності розподілу напруги [формула(4,26)]
К?=1+(z2/?)?(1-x),
Де коефіцієнт динамічності черв'яка при й=10 і z1=2 по таб.46 ?=86. Приймаємо допоміжний коефіцієнт x=0,6:
К?=1+(40/86)?(1-0,6)?1,04.
Коефіцієнт напруги К?·Kv=1,04·1,1=1,14.
Провіряємо контактні нагрузки [формула (4,23)]:
[?н]= 170/(z2/q)·(??T2K(z2/q+1)?)=170/4,5(?1910·10?·1,14·5?/246?)=159 МПа.
Провірка міцності зубів черв'ячного колеса на згин.
Еквівалентне число зубів
zv=z2/cos??=45/(cos11?19?)?=44,6
Коефіцієнт форми зуба по таб. 4,5 УF=2,24.
Напруга згину (див. формулу (4,24))
[?F]=1,2T2KУF/z2b2m?=1,2·170·10?·1,147·2,24/40·85,3·10?=1,8 МПа.
Що значно менше вирахуваного вінця [?OF]=53,3 МПа.
Визначення параметрів передачі і геометричних розмірів коліс. (Устюгов с338)
1). За формулою (154) визначаємо кількість зубів черв'ячного колеса і значення коефіцієнта діаметра черв'яка: z2=u·z1=2·20=40; q=10. За формулою (154) уточнюємо значення частоти обертання і визначаємо обертальний момент на тихохідному валу редуктора:
n2=n1/u=n2= nдв·u/u=1455 хв??
Сили що діють у зачепленні: (Устюгов-339) колова сила на колесі й осьова сила на черв'яку (формула 155).
Ft2= Fa1=2T2/d2=2·1910·10?/393,6=9,7 кН;
Колова сила на черв'яку й осьова сила на колесі (формула 156)
Ft1= Fa2= Ft2/tg(?+ ??)=9,7·10?·0,21=2 кН;
радіальна (розрізна) сила (формула 157).
Fr=Ft2tg?= Ft2tg20?=9,7·10?·0,36=3,4 кН.
5. Проектний розрахунок валів редуктора (Чернавський-372).
Крутні моменти в поперечних розрізах валів:
ведений вал (вал черв'ячного колеса):
T2K=T2=1910·10? Н·мм;
ведучий (черв'як):
Tк1=T1=T2/u?=1910·10?/20·0,82=116,4·10? H·мм.
Витки черв'яка виконані за одно ціле з валом. Діаметр вихідного кінця ведучого вала по розрахунку на кручення при [?к]=25 МПа.
dв1=?? Tк1/0,2[?к]= ??116,4·10?/0,2·25=28,3 мм.
Але для з'єднання його з валом електродвигуна приймаємо dв1=dв=60 мм; діаметр підшипникових шийок dп1=45 мм. Параметри нарізної частини: df1=75 мм;
d1=94,8 мм; dа1=118 мм.
Довжина нарізної частини b1=494 мм.
Відстань між опорами черв'яка приймаємо l1= dam2=594мм; відстань від середини вихідного кінця до найбільшої опори f1=90 мм.
Ведомий вал:
діаметр вихідного кінця
dв2=?? Tк2/0,2[?к]= ??1910·10?/0,2·25=250 мм.
Діаметри підшипникових шийок dп2=55 мм, діаметр валу в місці посадки черв'ячного колеса dк2=60 мм.
Діаметр ступци черв'ячного колеса:
dст2=(1,6?1,8) dК2=(1,6?1,8)60=96?108 мм.
Приймаємо dст2=100 мм.
Довжинаступіци черв'ячного колеса
lст2=(1,2?1,8) dК2=(1,2?1,8)60=72?108 мм.
Приймаємо lст2=90 мм.
Колеса і редуктора (Устюгов(341))
7. Конструктивні розміри.
Редуктор проектуємо з корпусом, відлитим із чавуну. Передбачаємо рознімну конструкцію корпуса, що забезпечує зручності монтажу і демонтажу редуктора. Площину розняття суміщуємо з площиною, проведеною через вісь тихохідного вала, паралельно осі швидкохідного (вала - черв'яка)
1).
Loading...

 
 

Цікаве