Проект привода одноступенчатого червячного редуктора

Исследование методики расчета редуктора и конструирования механизмов приборов и деталей. Изучение выполнения сборочных чертежей механизмов и рабочих чертежей детали с правильной постановкой размеров, предельных отклонений и шероховатостей поверхности.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Забайкальский государственный педагогический университет им. Н.Г.Чернышевского

Технолого-экономический факультет

КАФЕДРА МАШИНОВЕДЕНИЯ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проект привода одноступенчатого червячного редуктора

Чита 2009 г.

Содержание

Введение

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

2. Расчет зубчатых колес редуктора

3. Предварительный расчет редуктора

4. Конструктивные размеры шестерни колеса

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора

6. Первый этап компоновки редуктора

7. Выбор подшипников

8. Второй этап компоновки редуктора

9. Тепловой расчет редуктора

10. Проверка прочности шпоночных соединений

11. Выбор сорта масла

12. Сборка редуктора

Заключение

Список литературы

Приложение

редуктор сборочный шероховатость конструирование

Введение

В процессе выполнения курсового проекта необходимо усвоить методику расчета и конструирования механизмов приборов и деталей, научиться пользоваться технической литературой, справочниками, каталогами, материалами ЕСКД, нормами и ГОСТ.

Необходимо развить в себе способность выполнения сборочных чертежей механизмов и рабочих чертежей детали с правильной постановкой размеров, предельных отклонений и шероховатостей, поверхности в соответствии с требованиями ЕСДП.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Примем КПД первичного редуктора з = 0,8

Требуемая мощность электродвигателя

Н_тр = Н/з (1)

гдеN - мощность на выходном валу, КВт

з - КПД редуктора

N_тр = 12 / 0,8 = 15 КВт

По таблице П₁ выбираем асинхронный двигатель с повышенным пусковым магнитом АОП2 - 64 - 2 , параметры которого N_дв = 17 КВт, n_дв = n₁ = 1440 об/мин. По таблице П₂ находим диаметр конца вала d _дв = 42 мм.

Передаточное отношение

і = n_дв / n₂ (2)

гдеn_дв - чистота вращения входного вала;

n_{2 -} частота вращения выходного вала.

і = 1500 / 90 = 16

2. Расчет редуктора

Число витков червяка Z₁ принимаем в зависимости от передаточного отношения (передаточного числа) по таблице 3.2.1. при і = 16 принимаем Z₁ = 4

Число зубьев червячного колеса

Z₂ = і · Z₁ (3)

Z₂ = 16 · 4 = 64

Выбираем материал червяка и червячного колеса. Принимаем для червяка сталь 45 с закалкою для твердости не менее HRC 45 и последующим шлифованием.

Так как к редуктору не предъявляется специальных требований, то в целях экономии принимаем для венца первичного колеса бронзу БрАЖ - 4 Л (отливка в землю).

Предварительно определяем ожидаемую скорость скольжения

U_s = 0.45 · 10³ · n₁ (4)

где Т₂ - вращающий момент на колесе

Т₂ = (9,55 · Н _дв) / n₂ (5)

Т₂ =

U_s = 0,45 · 10^-3 · 1500 · = 7,9 м/с

Тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение [у]_Н = 140 Н/мм²

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 12,5

Вращающий момент на валу червячного колеса

М₂ = Н₂ / щ₂ (6)

гдещ₂ - угловая скорость выходного вала рад/с

щ₂ = Пn₂ / 30(7)

щ₂ =

М₂ =

Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К = 1,2

Определяем межосевое расстояние из угловой контактной прочности

бщ = (Z₂ /q + 1) (8)

бщ = (64/12,5 + 1)

Модуль

m = 2 бщ / (Z₂ + q) (9)

m = 2 · 264 / 64 + 12,.5 = 6,9 мм

Принимаем по ГОСТ 2144 - 76 стандартные значения

m = 10 и q = 12,5 мм.

Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q

бщ = m ( q + Z₂) / 2 (10)

бщ = 10 (12,5 + 64) / 2 = 382,5 мм

Передаточное отношение U

U = Z₂ / Z₁ (11)

U = 64 / 4 = 16

Основные размеры червяка. Делительный диаметр червяка

d₁ = qm (12)

d₁ = 12,5 · 10 = 125 мм

Диаметр вершин витков червяка

da₁ = d₁ + 2m (13)

da₁ = 125 + 2 · 10 = 145 мм

Диаметр впадин витков червяка

df₁ = d₁ - 2,4 m (14)

df₁ = 125 - 2,4 · 10 = 101 мм

Длина нарезной части шлифованного червяка

в₁ ? (11 + 0,06 Z₂) m + 25 (15)

в₁? ( 11 + 0,06 · 64) · 10 + 25 = 173,4 мм

Принимаем в₁ = 173 мм

Делительный угол подъема j

tqj = Z₁ /q (16)

tqj = 4 / 12,5 = 0,32

j = 18^о 25ґ 06?

Основные размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр червячного колеса

d₂ = Z 2 m (17)

d₂ = 64 · 10 = 640 мм

Диаметр вершины зубьев червячного колеса

dq₂ = d₂ + 2 m (18)

dq₂ = 640 + 2 · 10 = 660 мм

Диаметр впадин червячного колеса

df₂ = d₂ - 2,4 m (19)

df₂ = 640 - 2,4 · 10 = 616 мм

Наибольший диаметр червячного колеса

da M₂ ? da + 6 m / Z₁ + 2 (20)

da M₂ ? 660 + (6 · 10) / (4+2) = 670 мм

Ширина венца червячного колеса

в₂ ? 0,75 da1 (21)

в₂ ? 0,75 · 145 = 108,75 мм

Окружная скорость червяка

И₁ = Пd₁ n₁ / 60 (22)

И₁ = 3,14 · 125 · 10^-3 · 1500 / 60 = 4,42 м/с

Скорость скольжения

Иs = И₁ / cos j (23)

Иs = 4,42 / 0,9479 = 4,6 м/с

При этой скорости [у] н = 138 Н/мм²отклонение

Перерасчета бщ делать не надо, необходимо проверить ун.

Для этого уточним КПД редуктора: при скорости Иs = 4,6, приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка

fґ = 0,020

pґ = 1^o 10ґ

КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла

з = (0,95 ? 0,96) tqj / (j + pґ) (24)

з = (0.95 ? 0.96)

По таблице 2.7 выбираем 6-ю степень точности передач и нормативной гарантированной боковой зазор. В этом случае коэффициент динамичности Кч = 1,2.

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки:

Кв = 1 + ( Z₂ /Q)³ · (1 - х) (25)

гдеQ - коэффициент деформации червяка;

х - вспомогательный коэффициент.

По таблице 3.2.8. Q = 94, х = 0,6.

Кв = 1 = (64 / 94)³ · (1 - 0,6) = 1,12

Коэффициент нагрузки

К = КВ Кч (26)

К = 1,12 · 1,1 · 1,2 = 1,3

Проверяем контактное напряжение

ун = 170 / (Z₂ / q) (27)

Эквивалентное число зубьев

Zч = Z₂ /cos³ j (28)

Zч = 64 / (0,9478)³ = 75

Коэффициент формы зуба по таблице 3.2.9.

IF = 2,09

Напряжение изгиба

уF = 1,2 М₂К I F/Z₂ в₂ m₂ (29)

уF = (1,2 · 1273 · 10^...