Кафедра «Основы конструирования механизмов и машин» 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Кафедра «Основы конструирования механизмов и машин»



Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине: «Детали машин»

Выполнил: студент гр.МТО 01-1

Зуев Т.Д.

Проверил:

 

г.Краматорск 2004

Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

Кафедра «Основы конструирования механизмов и машин»

ЗАДАНИЕ № 110-16

ФИО студента: Зуев Тарас Дмитриевич

Группа: МТО 01-1

Дата выдачи задания:

Тема: « РАССЧИТАТЬ И СПРОЕКТИРОВАТЬ ПРИВОД К СВЕРЛИЛЬНОМУ СТАНКУ»

Схема механизма и исходные данные для проектирования:

Режим нагружения:

Частота вращения Время работы в часах с использованием мощности
t1 P1 t2 P2 t3 P3
n1   Р   0,5Р   0,2Р
n2            
n3            
Исполнение передаточного механизма  
Положение выходного вала горизонтальное
Положение червяка  
Серийность производства массовое
Сменность работы двухсменная
Т, Нм Т1, Нм Т2, Нм n мин-1 n1 мин-1 n2 мин-1 φ nc мин-1 Тип пере- дачи или соедини-тельной муфты на входном валу U a1 β Тип пере- дачи или соедини-тельной муфты на выходном валу U Устано вить на:
                  цепная муфта   0,97 1,2 цепная 1,6 сварной раме

Срок проектирования с

по

 
 


Руководитель проекта

Реферат

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Основы конструирования и детали машин», со держит: 45 стр.

Таблица 1- Технико-экономические характеристики привода

Показатель Значение
Электродвигатель: -тип -мощность, кВт -частота вращения вала, мин-1   4А132М8УЗ 5,5
Частота вращения выходного вала, мин-  
Масса редуктора, кг  
Габариты редуктора с электродвигателем, мм 1230х560х460
Способ смазки передач и подшипников качения окунанием и разбрызгиванием
Сорт масла И-Г-А-46
Объем масла, л  
Периодичность смены смазки 6 месяцев
Срок службы редуктора, ч  

 

В курсовом проекте проведены расчеты входных данных для проектирования привода: передаточных чисел, частот вращения, мощностей, вращающих моментов для всех валов редуктора. Проведены проектировочные и проверочные расчеты передач, валов, подшипников, шпоночных соединений. Подобраны стандартные детали и смазка. Описана конструкция редуктора.

 

Графическая часть курсового проекта состоит из: чертежа общего вида привода (1л.ф.А1), сборочного чертежа редуктора в трех проекциях(2л.ф.А1), и рабочих чертежей (1л.ф.А1). Все чертежи сопровождаются необходимыми техническими требованиями и спецификациями.

ПРИВОД, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, МУФТА, ВАЛ, ШЕСТЕРНЯ, КОЛЕСО ЗУБЧАТОЕ, МОДУЛЬ, МАСЛО.


Содержание

Введение.

1.Анализ конструкции.

2. Выбор электродвигателя.

3. Кинематический расчет.

4. Проектировочный расчет.

4.1. Расчет цилиндрической прямозубой пары 1-2.

4.2. Проверочный расчет.

4.3. Расчет конической пары 3-4.

4.4. Проверочный расчет.

5. Предварительный расчет валов редуктора.

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

7. Расчет цепной передачи.

7.1. Проектирование передачи.

7.2. Проверочный расчет.

8. Расчет валов.

8.1. Расчетная схема быстроходного вала.

8.2. Расчетная схема промежуточного вала.

8.3. Расчетная схема тихоходного вала.

9. Расчет подшипников.

9.1. Расчет подшипников быстроходного вала.

9.2. Расчет подшипников промежуточного вала.
9.1. Расчет подшипников тихоходного вала.

10 Выбор муфты

10.1 Выбор цепной муфты

10.2 Выбор и расчет фрикционной дисковой муфты

11. Расчет шпоночного соединения.

11.1. Расчет шпоночного соединения под муфту цепную
на быстроходном валу.

11.2. Расчет шпоночного соединения на промежуточном
валу в зацеплении с колесом.

11.3. Расчет шпоночного соединения на тихоходном
валу в зацеплении с колесом.

11.4.. Расчет шпоночного соединения под звездочку на

тихоходном валу

12. Расчет болтов крепления механизма к сварной раме

13. Технические условия на эксплуатацию

Выводы

Литература


Введение

В данном курсовом проекте проектируется двухступенчатый конический редуктор, к приводу станка сверлильного. Данный привод рассчитан на массовый выпуск. Привод состоит из ряда различных типов передач, таких как: цилиндрической прямозубой передачи, конической прямозубой передачи (редуктор) и цепной передачи. По предварительному расчету был выбран электродвигатель закрытый обдуваемой единой серии 4А, который соединяется с входным валом редуктора посредством цепной однорядной муфты. На выходном валу редуктора крепится ведущая звездочка цепной передачи, которая передает крутящий момент сверлильному станку. Двигатель установлен на раму, как и редуктор и крепятся болтами.


Анализ конструкции.

В данном курсовом проекте проектируется двухступенчатый конический редуктор, к приводу станка сверлильного. Привод состоит из электродвигателя, редуктора, цепной муфты расположенной на входном валу редуктора и звездочки расположенной на выходном валу. Входной вал передает крутящий момент на промежуточный вал посредством цилиндрической прямозубой передачи. Входной, промежуточный и выходной валы изготовлены из стали 45. Тихоходный вал установлен на радиально-упорные шариковые подшипники. Зацепление регулируется посредством тонких стальных прокладок и затяжкой болтов крышек подшипников. В сквозных крышках расположена манжета, предотвращающая вытекание смазки. Промежуточный вал передает крутящий момент на выходной вал посредством конической прямозубой передачи. Колеса на входном, промежуточном и выходном валу крепятся с помощью шпонки. На выходном валу расположена ведущая звездочка цепной передачи, закрепленная посредством шпонки на валу. Редуктор закрывается крышкой и крепится к корпусу с помощью болтов. Крышка имеет смотровой люк, прикрепленный к корпусу по средствам винтового соединения. В крышке люка находится ручка - отдушина, которая служит для выравнивания давления в редукторе. Редуктор имеет маслоуказатель жезлового типа, а также пробку для слива смазки.


Выбор электродвигателя.

2.1 Определяем суммарный КПД() по формуле:

где: -КПД прямозубой цилиндрической передачи;

-КПД конического зацепления; -КПД одной пары подшипников;

;

2.2 Определяем мощность на выходе

2.3 Определяем мощность двигателя:

По таблице 1 принимаем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый закрытый обдуваемый с близкой стандартной мощностью Таблица 1

Типоразмер двигателя Мощность Рэ.дв., кВт nс, мин. -1 Tmax//Tном. Tпуск./Tном. nном., мин.-1 dе, мм
4A132М8УЗ 5,5   2,2 1,8    

Кинематический расчет.

3.1 Определяем передаточное число привода

;

3.2 Определяем редуктора:

;

3.3 Выполняем разбивку на составляющие

;

Из таблицы стандартных значений передаточных чисел выбираем:

; ;

;

3.4 Оценка погрешности кинематического расчета:

Вывод: подобранные значения подходят так как погрешность удовлетворяет стандартному значению 4%

 

 

 


3.5 Рассчитаем частоту вращения каждого элемента.

;

3.6 Расчет мощности на каждом элементе привода.

;

3.7 Расчет крутящих моментов на элементах привода.

;

;

;

 

Полученные расчеты сведены в таблицу 2

Таблица 2

Параметры Электродвига-тель Редуктор Цеп. Пер.
Z1 Z2 Z3 Z4 Вед.зв. Ведом. зв.
n, хв-1             140,63
Р, кВт 5,36 5,31 5,15 5,1 4,9 4,85 4,61
Т, Нм 71,09 70,43 109,29 108,23 207,98 205,86 313,06
U - 1,6 2,0 1,6

 


Проектировочный расчет.

Назначение коэффициентов.

 

Ψba = 0,2 (див. таб.28 для многоступенчатого редуктора)- коэффициент ширины зубчатого колеса, относительно межосевого расстояния.


-коэффициент который учитывает распределение нагрузки по ширине венца (табл.35)

- коэффициент динамичности нагружения (колеса прирабатываются)

- коэффициент который учитывает распределение нагрузки между зубьями (прямозубая передача);

- для прямозубой передачи Сталь-Сталь

Назначение модуля

Принимаем

Назначение чисел зубьев.

;

; Принимаем ;

Погрешность

4.1.6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес:

Принимаем (соответствует ГОСТ6639-69 таб.32)

Назначение степени точности

Окружная скорость на диаметре :

Проверочный расчет.

Назначение коэффициентов.

-коэффициент, который учитывает распределение напряжения по ширине венца (табл.35 при ; около одной из опор; колеса прирабатываются)

- коэффициент динамичности нагружения (колеса прирабатываются)

- коэффициент, который учитывает распределение напряжения между зубьями; прямозубая передача);

 

 

4.3.3 Расчет диаметра колеса

Принимаем -табл. 40;

Назначение модуля

Предварительно назначаем при

Принимаем (см. табл.31)

Назначение чисел зубьев

;

;

4.3.6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес:

;

;

- таб.41

Внешние диаметры выступов и впадин зубьев:

Внешнее конусное расстояние

Среднее конусное расстояние

Средний модуль зубьев

Проверочный расчет

 

Расчет цепной передачи.

Исходные данные:

Передаваемая мощность: P = 4,85 квт.

Частота вращения ведущей звездочки: n=225 мин-1

Передаточное число: U=1,6

Натяжение цепи регулируется перемещением одного из валов.

Возможная перегрузка соответствует

7.1 Проектирование передачи

7.1.1 Для передачи выбирается приводная роликовая цепь по ГОСТ 13568-75

Назначение шага цепи

;

де коэффициент, который учитывает динамичность внешней нагрузки (табл.А.6);

коэффициент, который учитывает число рядов цепи (табл.А.4);

давление которое допускается, гарантированная износостойкость шарнира на протяжении заданного срока службы,

=59,9

где C – коэффициент работоспособности передачи при предельной норме износа C=4*10 ;

- срок службы передачи 4000+4000+2000=10000 часов.

- время работы передачи в каждом из режимов нагружения, ч;

коэффициент, который учитывает частоту вращения ведущей звездочки.

=8,06;

коэффициент, который учитывает параметры передачи =0,93*1,07*0,92=0,92;

коэффициент, который учитывает число зубьев ведущей звездочки ;

де коэффициент, который учитывает длину ведущей ветки передачи (межосевое расстояние), выраженную в шагах ;

межосевое расстояние выраженное в шагах звеньев цепи, назначаем =30...50;

коэффициент, который учитывает влияния передаточного числа, ;

 


- коэффициент, который учитывает условия эксплуатации передачи,

= =1*1*0,9=0,9;

коэффициент, который учитывает угол наклона линии центров передачи к горизонту (табл.А.1);

коэффициент, который учитывает способ компенсации вытяжки цепи в следствии износа шарниров (табл.А.2);

коэффициент, который учитывает способ смазки шарнира (табл.А.3).

;

Типоразмер роликовой цепи для передачи 2ПР-15,875-4540

 

Расчет числа звеньев в цепи

Принимаем lt = 116.

Расчет роликовой цепи

Диметр ролика = 10.16 мм;

Радиус впадин =0,525*10.16+0,05=5,38 мм;

Диаметр окружности впадин ведущей звездочки =136.53-2*5.38=125.77 мм;

Диаметр окружности впадин ведомой звездочки =210.14-2*5.38=199.38 мм;

Расстояние между пластинами внутреннего звена =9,65 мм;

Ширина зубчатого венца звездочек для однорядной цепи

0,93*9.65-0,15=8.82 мм;

Радиус боковой поверхности зубьев звездочек =1,7*10,16=17,27 мм;

Координата центра кривизны боковой поверхности зуба 0,8*10,16=8,13 мм;

Расчет валов.

8.1 Расчетная схема быстроходного вала.

8.1.1 Определяем нагрузки, действующие на вал:

Составляем схемы загрузки вала

Строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях

 

 

RA RB

 

Ft1 1

38 38

 

 

 

Мизг

 

 

 

21,584

 

 

 

RA Fr1 RB

 

 

 

 

Mизг

 

70,43

 

Mкр

 

Рисунок 8.1. Схема нагружения быстроходного вала

 


Расчет подшипников

Выбор муфты.

Выбор цепной муфты

 

Для передачи крутящего момента от электродвигателя к редуктору выбираем муфту цепную исходя из диаметра вала электродвигателя. Диаметр входного вал -25 мм. поэтому одну полумуфту принимаем нестандартную (под диаметр вала 25мм)

Характеристика муфты

Цепь ГОСТ 13568-75 Число зубьев полу-муфты Момент Т, Нм Угловая скорость W, с-1, не более Отверстие мм Габаритные размеры, мм Смещение осей валов, не более
d1 d2 lцил L D Радиальное ∆ r Угловое ∆ y C
ПР-25,4-6000                 0,2 1,8

 

 

Расчет шпоночных соединений

Допускаемые напряжения.

где S =2 – принятый коэффициент запаса прочности;

- предел текучести для стали 45

Допускаемые напряжения.

где S =2 – принятый коэффициент запаса прочности;

- предел текучести для стали 40Х

Допускаемые напряжения.

где S =2 – принятый коэффициент запаса прочности;

- предел текучести для стали 45

Допускаемые напряжения.

где S =2 – принятый коэффициент запаса прочности;

- предел текучести для стали 40ХН

Допускаемые напряжения.

где S =2 – принятый коэффициент запаса прочности;

- предел текучести для стали 18ХГТ

Расчет диаметров болтов.

Наиболее нагруженным в соединении является болт 6; по нему ведется проверочный расчет.

Подтяжка под нагрузкой не предполагается. Для расчета примем: коэффициент трения на стыке (метал – метал); коэффициент податливости стыка (сталь – чугун),

коэффициент затяжки ; допускаемые напряжения (материал болта – сталь 45, ожидаемый размер М16)

 

 

Смазка подшипников

Смазка подшипников осуществляется за счет разбрызгивания смазки колесом.

Требуемый объем, заливаемого в редуктор масла.

 

 

Выводы

В ходе выполнения курсовой работы с учетом служебного назначения спроектирован привод к станку сверлильному с коническим редуктором, составлены и обоснованы технические требования, предъявляемые к точности изготовления основных деталей и соединений конического редуктора. Выполнены прочностные расчеты зубчатой передачи, проверены подшипники на долговечность, выбрана и рассчитана управляемая дисковая фрикционная муфта, был произведен расчет болтового крепления редуктора к сварной раме.

Разработаны сборочный чертеж редуктора, рабочие чертежи конического колеса, звездочки, крышки, стакана, тихоходного вала, общий вид привода. К недостаткам разработанного привода можно отнести: малый угол поворота ручки управления муфтой,

На выходном валу установлена шпонка из высокопрочной легированной стали, сложность изготовления сварной рамы, из конструктивных соображений корпус редуктора имеет не симметричный вид по причине возникновения в процессе проектирования свободного пространства в корпусе редуктора.

 

 

 


Литература

 

1. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. Расчеты зубчатых передач в закрытом исполнении. /Сост. Попов В.Л.-Краматорск: КИИ, 1981.-112С.

2. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. Расчет цепных передач. /Сост. Попов В.Л., Кислое В.М.-Краматорск: КИИ, 1981.-32 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. -М: Машиностроение, 1980.

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб пособие для машиностроит. спец. вузов.-4-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш.шк., 1985.-416 с.

5. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб пособие для техникумов. -М.: Высш.шк., 1991.-432 с.

6. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов: Учеб пособие.-К.: Выщашк., 1990.-151 с.

7. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин: -3-е изд., перераб. и доп.-Х.: Основа, 1991.

8. Методические указания к расчету валов и осей. /Сост. Попов В.Л., Чумаченко А.В.- Краматорск: КИИ, 1992.

9. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов./С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. -2-е изд., перераб. и доп.- М: Машиностроение, 1987.-416 с.

10. Карнаух С.Г., РогановЛ.Л. Расчет и конструирование кулачковых и фрикционных муфт. Краматорск: ДГМА, 2002

11. Карнаух С.Г., РогановЛ.Л. Расчет резьбовых соединений. Краматорск: ДГМА, 2003

Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине: «Детали машин»

Выполнил: студент гр.МТО 01-1

Зуев Т.Д.

Проверил:

 

г.Краматорск 2004

Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

Кафедра «Основы конструирования механизмов и машин»

ЗАДАНИЕ № 110-16

ФИО студента: Зуев Тарас Дмитриевич

Группа: МТО 01-1

Дата выдачи задания:

Тема: « РАССЧИТАТЬ И СПРОЕКТИРОВАТЬ ПРИВОД К СВЕРЛИЛЬНОМУ СТАНКУ»

Схема механизма и исходные данные для проектирования:

Режим нагружения:

Частота вращения Время работы в часах с использованием мощности
t1 P1 t2 P2 t3 P3
n1   Р   0,5Р   0,2Р
n2            
n3            
Исполнение передаточного механизма  
Положение выходного вала горизонтальное
Положение червяка  
Серийность производства массовое
Сменность работы двухсменная
Т, Нм Т1, Нм Т2, Нм n мин-1 n1 мин-1 n2 мин-1 φ nc мин-1 Тип пере- дачи или соедини-тельной муфты на входном валу U a1 β Тип пере- дачи или соедини-тельной муфты на выходном валу U Устано вить на:
                  цепная муфта   0,97 1,2 цепная 1,6 сварной раме

Срок проектирования с

по

 
 


Руководитель проекта

Реферат

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Основы конструирования и детали машин», со держит: 45 стр.

Таблица 1- Технико-экономические характеристики привода

Показатель Значение
Электродвигатель: -тип -мощность, кВт -частота вращения вала, мин-1   4А132М8УЗ 5,5
Частота вращения выходного вала, мин-  
Масса редуктора, кг  
Габариты редуктора с электродвигателем, мм 1230х560х460
Способ смазки передач и подшипников качения окунанием и разбрызгиванием
Сорт масла И-Г-А-46
Объем масла, л  
Периодичность смены смазки 6 месяцев
Срок службы редуктора, ч  

 

В курсовом проекте проведены расчеты входных данных для проектирования привода: передаточных чисел, частот вращения, мощностей, вращающих моментов для всех валов редуктора. Проведены проектировочные и проверочные расчеты передач, валов, подшипников, шпоночных соединений. Подобраны стандартные детали и смазка. Описана конструкция редуктора.

 

Графическая часть курсового проекта состоит из: чертежа общего вида привода (1л.ф.А1), сборочного чертежа редуктора в трех проекциях(2л.ф.А1), и рабочих чертежей (1л.ф.А1). Все чертежи сопровождаются необходимыми техническими требованиями и спецификациями.

ПРИВОД, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, МУФТА, ВАЛ, ШЕСТЕРНЯ, КОЛЕСО ЗУБЧАТОЕ, МОДУЛЬ, МАСЛО.


Содержание

Введение.

1.Анализ конструкции.

2. Выбор электродвигателя.

3. Кинематический расчет.

4. Проектировочный расчет.

4.1. Расчет цилиндрической прямозубой пары 1-2.

4.2. Проверочный расчет.

4.3. Расчет конической пары 3-4.

4.4. Проверочный расчет.

5. Предварительный расчет валов редуктора.

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

7. Расчет цепной передачи.

7.1. Проектирование передачи.

7.2. Проверочный расчет.

8. Расчет валов.

8.1. Расчетная схема быстроходного вала.

8.2. Расчетная схема промежуточного вала.

8.3. Расчетная схема тихоходного вала.

9. Расчет подшипников.

9.1. Расчет подшипников быстроходного вала.

9.2. Расчет подшипников промежуточного вала.
9.1. Расчет подшипников тихоходного вала.

10 Выбор муфты

10.1 Выбор цепной муфты

10.2 Выбор и расчет фрикционной дисковой муфты

11. Расчет шпоночного соединения.

11.1. Расчет шпоночного соединения под муфту цепную
на быстроходном валу.

11.2. Расчет шпоночного соединения на промежуточном
валу в зацеплении с колесом.

11.3. Расчет шпоночного соединения на тихоходном
валу в зацеплении с колесом.

11.4.. Расчет шпоночного соединения под звездочку на

тихоходном валу

12. Расчет болтов крепления механизма к сварной раме

13. Технические условия на эксплуатацию

Выводы

Литература


Введение

В данном курсовом проекте проектируется двухступенчатый конический редуктор, к приводу станка сверлильного. Данный привод рассчитан на массовый выпуск. Привод состоит из ряда различных типов передач, таких как: цилиндрической прямозубой передачи, конической прямозубой передачи (редуктор) и цепной передачи. По предварительному расчету был выбран электродвигатель закрытый обдуваемой единой серии 4А, который соединяется с входным валом редуктора посредством цепной однорядной муфты. На выходном валу редуктора крепится ведущая звездочка цепной передачи, которая передает крутящий момент сверлильному станку. Двигатель установлен на раму, как и редуктор и крепятся болтами.


Анализ конструкции.

В данном курсовом проекте проектируется двухступенчатый конический редуктор, к приводу станка сверлильного. Привод состоит из электродвигателя, редуктора, цепной муфты расположенной на входном валу редуктора и звездочки расположенной на выходном валу. Входной вал передает крутящий момент на промежуточный вал посредством цилиндрической прямозубой передачи. Входной, промежуточный и выходной валы изготовлены из стали 45. Тихоходный вал установлен на радиально-упорные шариковые подшипники. Зацепление регулируется посредством тонких стальных прокладок и затяжкой болтов крышек подшипников. В сквозных крышках расположена манжета, предотвращающая вытекание смазки. Промежуточный вал передает крутящий момент на выходной вал посредством конической прямозубой передачи. Колеса на входном, промежуточном и выходном валу крепятся с помощью шпонки. На выходном валу расположена ведущая звездочка цепной передачи, закрепленная посредством шпонки на валу. Редуктор закрывается крышкой и крепится к корпусу с помощью болтов. Крышка имеет смотровой люк, прикрепленный к корпусу по средствам винтового соединения. В крышке люка находится ручка - отдушина, которая служит для выравнивания давления в редукторе. Редуктор имеет маслоуказатель жезлового типа, а также пробку для слива смазки.


Выбор электродвигателя.

2.1 Определяем суммарный КПД() по формуле:

где: -КПД прямозубой цилиндрической передачи;

-КПД конического зацепления; -КПД одной пары подшипников;

;

2.2 Определяем мощность на выходе

2.3 Определяем мощность двигателя:



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 146; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.232.163 (0.258 с.)