Учебное пособие: Проектування редуктора

Курсовий проект вміщує графічну частину (3-4 формату А1) і розрахунково-пояснювальну записку.

Графічна частина вміщує складальне креслення редуктора (1 формат А1), установлювальне креслення редуктора з приводним електродвигуном на загальній рамі, клинопасовою передачею від електродвигуна до редуктора і муфтою на вихідному валу редуктора (1 формат А1), робочі креслення основних деталей редуктора (1-2 формату А1). Бажано виконувати графічну частину повністю чи частково із застосуванням машинної графіки.

Складальне креслення повинно давати повне уявлення про конструкцію редуктора і окремих його вузлів, про складання і фіксацію вузлів і деталей. Редуктор на складальному кресленні повинен бути представлений в зборі зі шківом клинопасової передачі на вхідному валу і півмуфтою на вихідному. Повинні бути опрацьовані питання змащення редуктора, виведення масла з корпуса. Редуктор необхідно подати у трьох проекціях з необхідним числом розрізів і перетинів, які відображають всі особливості його конструкції. Допускається умовне зображення підшипників відповідно до вимог до конструкторської документації з відображенням типу кожного підшипника. На складальному кресленні необхідно зазначені габаритні й приєднувальні розміри, основні посадочні розміри, технічні характеристики редуктора і технічні вимоги щодо нього.

Установлювальне креслення вміщує три проекції редуктора з привідним електродвигуном, які розміщені на загальній рамі, і передавальними ланками від електродвигуна до редуктора і від редуктора до вала компресора. Необхідно опрацювати питання про натягнення пасів, про захист цієї передачі і втулково-пальцевої муфти. Також необхідно зазначити габаритні і приєднувальні розміри, а також технічні вимоги до установки.

Специфікації до встановлювального і складального креслень виконуються окремо від розрахунково-пояснювальної записки тільки креслярським шрифтом і потім вкладуються в неї перед захистом.

Робочі креслення необхідно виконати в такому обсязі, щоб за цими кресленнями можна було виготовити деталі редуктора ( з проставленням чистоти поверхонь, допусків і посадок, вимог до заготовок, матеріалу, відхилень форми ). Для креслення деталей повинні вибиратись шків клинопасової передачі, зубчаті колеса і шестерні, вали, кришки підшипників, корпус і кришка редуктора (після згоди з керівником проекту).

Технічні вимоги виконуються тільки креслярським шрифтом.

Розрахунково-пояснювальна записка (шифр П3) в обов' язковому порядку вміщує: титульний аркуш, зміст (формат А4 з відповідним штампом ), завдання до курсового проекту, вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок редуктора, розрахунок зубчатих коліс редуктора, попередній розрахунок валів редуктора, визначення конструктивних розмірів зубчатих коліс, визначення конструктивних розмірів корпуса, вибір типу підшипників і схеми їх установки, розрахунок параметрів клинопасової передачі, розрахунок шпонкових з'єднань, вибір втулково-пальцевої муфти, вибір ущільнень валів редуктора, уточнений розрахунок валів, перевірочний розрахунок підшипників, розрахунок кількості мастильного масла в корпусі редуктора, список літератури. Нумерація розділів П3 виконується тільки арабськими цифрами. Текст П3 виконується на аркушах формату А4 з відповідними штампами. Всі довідкові дані й коефіцієнти, що використовуються в розрахунках, повинні мати посилання на джерело відповідно до його нумерації в списку літератури. Частина розрахунків виконується із застосуванням ЕОМ згідно з готовими програми чи програмами, які самостійно розробляються студентом. При цьому в П3 наводяться: алгоритм розрахунку, таблиця ідентифікаторів, блок-схема і програма розрахунку (якщо вони розроблені), результати розрахунків у вигляді таблиць чи роздрукувань на ЕОМ. Таблиці і рисунки розрахункових схем, епюр та ін. нумеруються всередині кожного розділу П3. Наскрізна їх нумерація в межах П3 не допускається. Позначення креслень і розрахунково-пояснювальної записки складається із шифру спеціальності (КМ чи ХМ), двозначного номера завдання на курсовий проект (дві останні цифри номера залікової книжки студента), трьох пар позицій (остання пара – номери деталей, передостання пара – номери складальних вузлів, перша пара – номери складальних одиниць, згідно із специфікацією). Вимоги до оформлення П3 і його приклади наведені в [1].

У ході курсового проектування щодо редуктора, що розробляється, і щодо захисту курсового проекту, в обов'язковому порядку необхідно опрацювати такі питання:

-  умови навантаження деталей редуктора;

-  основні принципи розрахунку редуктора на міцність ;

-  матеріали основних деталей редуктора й заготовки для них;

-  вимоги до якості окремих поверхонь (точність обробки, чистота, термообробка);

-  вимоги до взаємного розміщення поверхонь;

-  забезпечення співвісності вихідного вала редуктора з валом компресора;

-  марки масел для змазування редуктора і підшипників;

-  послідовність складання і розбирання редуктора;

-  конструкція і робота ущільнень валів редуктора;

-  схеми установки підшипників;

-  вибір типу підшипників;

-  особливості експлуатації і монтажу установки із втулково-пальцевою пружною муфтою і клинопасовою передачею;

-  переважність і недоліки вибраної конструкції редуктора, умови навантаження зубчатих пар редуктора.

3 ОБСЯГ І ТЕРМІН ВИКОНАННЯ ОКРЕМИХ РОЗДІЛІВ ПРОЕКТУ

Завдання на виконання курсового проекту видається в шостому семестрі.

У ході курсового проектування розділи виконуються паралельно, в таблиці 3.1 зазначений термін завершення окремих розділів.

Таблиця 3.1

4. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

4.1 Кінематичні розрахунки

При виконанні кінематичного розрахунку редуктора і виборі електродвигуна необхідно брати такі значення ККД:

передача із зубчатими циліндричними колесами

hпер=0,97 – 0,98;

підшипникова пара на валу редуктора

hпп=0,99;

клинопасова передача

hкл=0,95 – 0,97;

пружна втулково-пальцева муфта

hм=0,98;

асинхронний електродвигун

hдв=0,75 – 0,85.

Потужність привідного електродвигуна визначається за формулою

кВт,

де i – число зубчатих пар редуктора;

nвих – частота обертів вихідного вала редуктора, об/хв.

Частота обертів вихідного вала редуктора для схеми а дорівнює

nвих=nвхuред.

Для решти схем вона дорівнює

.

Частота обертів електродвигуна для схем а, б, в визначається за формулою

nдв=nвхuкл.

Для схем г, д, е вона дорівнює

.

Технічні дані асинхронних електродвигунів серії 4А наведені в [3], табл. П1-П2, с. 390-392, із яких береться двигун з найближчим більшим значенням потужності відносно розрахункового.

Для двоступінчастих редукторів за схемами г, д, е передаточні числа тихохідної uт і швидкохідної uб ступенів редуктора беруться залежно від uред із табл. 4.1

Таблиця 4.1

Потужність, яка передається на вхідний вал редуктора, дорівнює

.

Скручувальний момент на вхідному валу редуктора дорівнює

.

У схемі а потужність на вихідних валах редуктора дорівнює

.

У схемах б, в потужність на вихідному валу редуктора дорівнює

.

У схемах г, д, е потужність на проміжному валу редуктора дорівнює

.

Скручувальний момент на проміжному валу редуктора дорівнює

.

4.2 Розрахунок зубчатих передач

Розрахунок зубчатих коліс виконується на витривалість за контактною напругою, щоб уникнути втомлювання під час викрашування робочої поверхні зубців. Значення твердості серцевини і поверхні матеріала зубчатої шестерні (індекс 1) і колеса (індекс 2), допустимі напруги за контактною витривалістю [s]н і за згинальною витривалістю [s]f знаходяться за [2], табл. 2.1, с. 8-9. Розрахункова допустима контактна напруга для косозубих циліндричних зубчатих передач дорівнює

.

Вона не повинна перевищувати значення 1,23 [s]н2.

Для прямозубих циліндричних зубчатих передач береться [s]н, яке дорівнює меншому значенню із [s]н1 і [s]н2.

Міжосьова відстань циліндричної зубчатої передачі визначається за формулою

, м,

де Т2 – скручувальний момент на колесі, Н×м.

Коефіцієнт ширини  при симетричному розміщенні коліс відносно опор дорівнює: для прямозубих передач yа=0,125; 0,16; 0,25; для косозубих yа=0,25; 0,315; 0,4; 0,5 [3], с.33. Коефіцієнт ширини  визначається за формулою yd=0,5yа×(u+1).

Коефіцієнт Ка для прямозубих передач береться Ка=4950, для косозубих Ка=4300 [3], с. 32, якщо [s]н в Па.

Коефіцієнт концентрації навантаження КНb при середньому нормальному режимі навантаження дорівнює :

- для неприпрацьованих коліс

;

- для припрацьованих коліс

де Х=0,5 – коефіцієнт режиму [2], с. 11.

Початковий коефіцієнт концентрації навантаження  беруть за [2], табл. 2.3, с. 11 залежно від yd, твердості зубців колеса і схеми редуктора.

Розрахункову величину аw округлюють до найближчого значення в мм:

1-й ряд – 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000;

2-й ряд – 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710, 900.

Першому ряду необхідно надати перевагу перед другим [3], с. 36.

Ділильний діаметр колеса дорівнює

 м.

Ширина колеса дорівнює в2=yа×аw, м.

Величину в2 округлюють до найближчого стандартного значення [2] табл. 24.1, с. 372.

Модуль зубчатої передачі дорівнює

м,

де      Кm=6,6 для прямозубих коліс;

Кm=5,8 для косозубих коліс;

[s]f – допустима напруга за контактною витривалістю, Па.

Розрахункову величину m округлюють до найближчого значення в мм:

1-й ряд – 1; 1,25; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10; 12; 20;

2-й ряд – 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22.

Першому ряду необхідно надати перевагу перед другим [3], с. 36.

Мінімальний кут нахилу зубців косозубих коліс дорівнює

.

Сумарне число зубців передачі дорівнює

.

Значення zS округлюється в менший бік до цілого числа і визначається дійсний кут нахилу зубців

.

Значення дроба обчислюється до п'яти значущих цифр.

Для косозубих коліс b = 8…18о.

Число зубців шестерні дорівнює

.

Значення z1 округлюється в найближчий бік до цілого числа.

Для прямозубих коліс z1min=17, для косозубих z1min=17×cos3b.

Число зубців колеса зовнішнього зачеплення дорівнює

z2= zS- z1.

Фактичне передаточне число . Його допустиме відхилення від прийнятого u не більше 4%.

Ділильні діаметри дорівнюють (до сотих часток, мм)

- для шестерні

;

- для колеса

.

Перевіряється міжосьова відстань

.

Ширина колеса дорівнює

.

Діаметри кіл вершин dа і впадин df зубців дорівнюють

dа1= d1+2m; df1= d1-2,5m; dа2= d2+2m; df2= d2-2,5m.

Колова сила в зачепленні дорівнює

.

Радіальна сила в зачепленні дорівнює

,

де a=20о (стандартне значення) і tga=0,364.

Осьова сила в зачепленні дорівнює

.

Для прямозубих коліс b = 0 и Fa = 0.

Колова швидкість колеса дорівнює

.

Ступінь точності циліндричної зубчатої передачі береться за табл. 4.2.

Таблиця 4.2

Розрахункова контактна напруга перевіряється за формулою

Страницы: 1, 2, 3, 4