Электродвигатель вал привод редуктор

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

4.1 Исходные данные:

4.2 Углы делительных конусов

4.3 Внешний делительный диаметр колеса

мм

4.4 Внешнее конусное расстояние

мм

4.5 Среднее конусное расстояние в=45 (по таблице 1.8)

мм

4.6 Внешний окружной модуль

мм

Принимаем ;

4.7 Средний модуль

мм

4.8 Делительный диаметр шестерни

Средний: мм

Внешний: мм

4.9 Внешний диаметр окружности вершин зубьев

Шестерни: мм

Колеса: мм

4.10 Внешний диаметр окружности впадин зубьев

Шестерни: мм

Колеса: мм

4.11 Окружная скорость зубчатых колес

м/c

4.12 Угол головки зуба

4.13 Угол ножки зуба

4.14 Углы конусов вершин зубьев (углы обточки)

Шестерни:

Колеса:

4.15 Окружная сила на шестерне и колесе

кH

4.16 Осевая сила на шестерне, радиальная сила на колесе

4.17 Радиальная сила на шестерне, осевая сила на колесе

4.18 Расчетное контактное напряжение (проверочный расчет), МПа

МПа

4.19 Расчет напряжения изгиба (проверочный расчет), МПа

Для шестерни:

определяем по табл.1.6 для шестерни и колеса по эквивалентному числу их зубьев

Для колеса:

Выбор стандартного редуктора

Конический редуктор

Тип редуктора k-200

Рисунок 4. Эскиз конического одноступенчатого редуктора типа К-200

ВАЛЫ

На валах устанавливают вращающие детали: зубчатые колеса, шкивы, звездочки и т.д. Вал передает вращающий момент и поддерживает сидящие на нем детали, поэтому работает на кручение и изгиб. Валы должны быть прочными, жесткими, упругими и хорошо обрабатываться. Их изготовляют из углеродистых и легированных сталей. Валы при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Основными критериями работоспособности валов является усталостная прочность, жесткость и виброустойчивость. Прочность – способность детали сопротивляться разрушению (при хрупких материалах, например чугун) или возникновению пластичных деформаций (при пластичных материалах, например сталь) под действием приложенных к ней нагрузок. Жесткость – способность детали сопротивляться изменению ее размеров и формы под действием нагрузки.

Недостаточная изгибная жесткость валов нарушает надежную работу передач и приводит к снижению работоспособности механизма. Виброустойчивость - способность детали или конструкции работать в заданном диапазоне режимов без недопускаемых колебаний. Вибрация валов снижает качество работы механизма, создает шум, уменьшает долговечность подшипников и передач.

Расчет валов

5.1 Компоновка валов.

Рисунок 5. Предварительная компоновка валов.

мм

в=45 мм

шкив

муфта

Рисунок 6. Пространственная система сил.

Рисунок 7. Схема вала, с указанием приложенных нагрузок.

F_b=673 H

F_t₁=4100 H

F_a₁=362 H

F_r₁=1451 H

Вертикальная плоскость. Определяем реакции опор:

Проверка:

0 = 0 - проверка сошлась

M₃=R_a*l₂=2740*33=90.4 Н*м

M₂=0

M₄=0

Горизонтальная плоскость. Определяем реакции опор:

Проверка:

0=0- проверка сошлась

М₁=0 Нм

M₂=-F_в*l₁=-47.1 Нм

M₃=-F_b*(l₁+l₂)+R_al₂=22.5 Нм

M₄=-F_a₁*d/2=-9.5 Нм

Суммарные реакции опор определяем:

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов:

M₁=0 Нм

M₂=47.1 Нм

M₃=93,2 Нм

M₄=9,5 Нм

Строим эпюру крутящих моментов:

H*м

Строим эпюру эквивалентных моментов:

H*м

Определяем диаметры вала в сечениях:

Сталь 45 МПа

МПа

мм; мм

мм мм

Рисунок 8. Конструкция быстроходного вала.

МУФТЫ

Муфты – это устройства, служащие для соединения соостных деталей, например труб, валов, стержней и т.д. В курсе деталей машин рассматриваются муфты, соединяющие концы валов и служащие для передачи вращающего момента от одного вала к другому без изменения его величины и направления. Наряду с основным назначением муфт – передавать вращающий момент – муфты отдельных типов могут выполнять и другие функции (компенсировать погрешности изготовления и монтажа валов, обеспечить соединение и разъединение валов во время работы механизма, передавать вращающий момент только в одном направлении и т.д.

6.1 Выбор муфты по расчетному вращаемому моменту.

Т - действующий момент, K –коэффициент режима работы

При спокойной нагрузке k=1…1.2

При вибрационной нагрузке k=1.5…2

При сильных толчках k=2…2.5

- номинальный крутящий момент для муфты

H*м

H∙м < T_н

d_2ред= 30 мм, Т_н=400 Н∙м

Муфта, компенсирующая кулачково-дисковая 400-40-3 УЗ ГОСТ 20720-93

Рисунок 9. Эскиз муфты, компенсирующей кулачково-дисковой.

ШПОНКИ

Шпоночные соединения представляют собой шпонку, входящую в продольные пазы вала и ступицы, вращающейся детали (шкива, звездочки, зубчатого или червячного колеса полумуфты). Она служит для передачи вращающего момента от вала к ступице, вращающейся детали или наоборот.

Достоинства: простота конструкции и низкая стоимость, легкость монтажа и демонтажа.

Недостаток: шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу детали, насаживаемой на вал.

Шпоночные соединения бывают: ненапряженные и напряженные. Ненапряженные с помощью призматических и сегментных шпонок. Напряженные с помощью клиновых и тангенциальных шпонок. Выбираем призматические шпонки, так как они представляют собой стержни прямоугольного сечения.

7.1 Проверяем шпонку на смятие.

- глубина паза на валу;

- высота шпонки;

- толщина.

МПа

; Н*м; мм; ;

МПа

l _шп =26 мм

Рисунок 10. Конструкция призматической шпонки с двумя скругленными торцами.

Рисунок 11. Соединение вала и ступицы детали с помощью призматической шпонки

ПОДШИПНИКИ

10.

Опоры валов и вращающихся осей называют подшипниками. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус машины. В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники бывают:

1) радиальные, воспринимающие в основном радиальные нагрузки, перпендикулярные оси цапфы;

2) радиально-упорные, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки;

3) упорные, воспринимающие осевые нагрузки.

В зависимости от вида трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения.

8.1 Выбор подшипника

- принимается радиально шариковый подшипник 306

8.1 Выписываем динамическую грузоподъемность

8.2 По условиям эксплуатации подшипников принимаем:

коэффициент вращения

коэффициент безопасности

температурный коэффициент(при )

коэффициент надежности

8.3 Определяем соотношение

и находим путем линейной интерполяции значение e

8.4 Принимаем

8.5 Вычисляем эквивалентную динамическую нагрузку:

8.6 Определяем долговечность наиболее нагруженного подшипника:

Рисунок 12. Эскиз шарикового радиального однорядного подшипника

Шариковые однорядные подшипники не требуют высокой точности в установке, обладают наименьшим коэффициентом трения и наиболее приспособлены для высоких частот вращения. Они самые дешевые и просты в эксплуатации.

РЕДУКТОР

Выбираем редуктор конический одноступенчатый типа K-200

Рисунок 13. Редуктор конический одноступенчатый типа К-200

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. A.C.Сметанин, Н.И.Дундин, Н.Н.Костылева. Энергетические и кинематические расчеты привода: Задания и методические указания к курсовому проектированию. Архангельск: РИО АЛТИ,1990.-32c.

2. Е.А.Богданов, Е.О.Орленко, А.С.Сметанин. Расчет и конструирование механических передач с гибкой связью: Методические указания и справочные материалы к курсовому и дипломному проектированию.-2-е изд.,перер. и доп.-Архангельск:Изд-во Арханг.гос.техн.ун-та,2004.-73c.

3. Г.Ф.Прокофьев, Н.И.Дундин, Н.Ю.Микловцик. Зубчатые и червячные передачи: Учебное пособие. Архангельск:Изд-во Арханг.гос.техн.ун-та,2002.-116c.

4. Г.Ф.Прокофьев, Н.И.Дундин, Н.Ю.Микловцик. Валы и оси. Муфты. Шпоночные и шлицевые соединения: Учебное пособие. Архангельск:Изд-во Арханг.гос.техн.ун-та,2003.-104c.

5. Г.Ф.Прокофьев, Н.И.Дундин, Н.Ю.Микловцик. Подшипники. Смазка и смазочные соединения.Уплотнения: Учебное пособие. Архангельск:Изд-во Арханг.гос.техн.ун-та,2004.-140c.

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 59; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!