Редуктор червячный

  • Вид работы:
    Тип работы
  • Предмет:
    Экономика отраслей
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    36,53 kb
  • Опубликовано:
    2008-12-09
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Редуктор червячный




                                                                                                                                                          

 


 

              тверской           политехнический                                               ТЕХНИКУМ                                                                    

                                                         1  9  9  7  г о д

       




                    ?   ?   ?   ?   ?   ?   ?   ?   ?


      

 

 
????????

                в  ы  п  о  л  н  и  л     с  т  у  д  е  н  т

                        г  р  у  п  п  ы   3  П  1        

                     ????????      ??????

              


 Раздел 1

“????????”

1.1 Общие сведения о редукторе

1.2 Описание проектного редуктора

Раздел 2

“????????? ?????”

2.1 Выбор электродвигателя

2.2 Расчет передачи редуктора

2.3 Предварительный расчет валов

2.4 Расчет открытой передачи

2.5 Подбор подшипников

2.6 Расчет шпонок

2.7 Уточненный расчет валов

2.8 Тепловой расчет редуктора

Раздел 3

“??????????????? ?????”

3.1 Конструирование деталей передачи редуктора

3.2 Конструирование корпуса редуктора

3.3 Конструирование подшипниковых узлов

3.4 Выбор посадок

3.5 Выбор смазки

Раздел 4

“??????????????? ?????”

4.1 Краткое описание сборки редуктора


 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

Изм

Лист

    №  докум.

 Подп.

Дат

 

Разраб.

Самсонов А.

 

    97

          

    Лит.

  Лист

   Листов

Проверил

Стратонитский

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

У

 

      1

 

Рук.

 

 

 

расчетно-пояснительной записки

 

Н.контр.

 

 

 

курсового проекта

               ТПТ гр.-2П1

Утвердил

 

 

 

 

 





 

 

 

 

 ?????

 

        ?????????  ????????

 

   ??? 59. ??????? 49

 

1-????????????????

 

2-?????-????????  ????????

 

3-???????? ????????? ????????

 

 

 

????:P=4.5 ??? ; n=30 ??/???

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   97

 

Лист

 

 

 

 

 

                            ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    2

Изм

Лист

  Ном.  докум.

 Подп.

Дат

 

 





Раздел 1

 Введение

1.1 Общие сведения о редукторах (П-2.1  стр-9)

 Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата,  и  служащий  для  пе- редачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать,помимо редуктора, отк- рытые  зубчатые  передачи,  цепные или ременные передачи.

  Назначение  редуктора - понижение угловой скорости   и   соответствен но повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с веду-  щим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде  отдельных агрегатов,  называют ускорителями  или мультипликаторами.

  Редуктор проектируют  либо  для привода определенной машины, либо по  заданной нагрузке и передаточному  числу без указания конкретного назначения.

Редукторы  классифицируют  по  следующим  признакам: типу передачи, (зубчатые, червячные  или зубчато-червячные), числу ступеней (односту- пенчатые,  двухступенчатые), типу  зубчатых  колес (цилиндрические, ко- нические,  коническо-цилиндрические),  относительному  расположению валов  редуктора  в пространстве (горизонтальные,  вертикальные),  осо- бенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью).

  Возможности получения больших передаточных чисел при малых габа- ритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы.

1.2  Описание проектируемого редуктора (стр 18-22)

Червячный  редуктор применяется  для  передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются .

 По относительному положению червяка и червячного колеса  раз-      личают  три  основные  схемы  червячных   редукторов:  с нижним, верхним и боковым расположением червяка.

  Искусственный   обдув  ребристых  корпусов  обеспечивает более бла  гоприятный  тепловой  режим  работы редуктора.Выход вала колеса редуктора с боковым расположением червяка в  зависимос-ти  от назначения компоновки привода может  быть  сделан вверх или вниз. При нижнем  расположении  червяка   условие  смазыва-ния, зацепления  лучше, при  верхнем хуже, но меньше  вероятнос-ть попадания в зацепления металлических частиц-продуктов зноса

  Передаточные числа червячных редукторов обычно колеблются в пределах   U=8-80 (см. ГОСТ 2144-76)          

  Так как  К.П.Д. червячных  редукторов  невысок, то для передачи больших   мощностей   и  в  установках,  работающих  непрерывно,  проектировать  их  нецелесообразно.  Практически  червячные   ре- дукторы  применяют  для передачи мощности,  как  правило, до 45 кВт и в виде исключений до 150 кВт.


 

 

 

 

   97

 

Лист

 

 

 

 

 

                                 ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    3

Изм

Лист

  Ном.  докум.

 Подп.

Дат

 

 





 Раздел 2

     Расчетная часть

2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет

    

Исходные данные:

Частота вращения вала барабана:30об/мин

Мощность на валу барабана:Р=4.5 кВт

Количество передаточных звеньев привода: 2

Количество пар подшипников: 2

Количество валов: 3

Коэффициент учитывающий потери в одной паре подшипников:0.99

Параметры 1-го вала

Параметры цилиндрического редуктора

Максимальное передаточное число звена Umax = 4

Минимальное передаточное число звена  Umin = 2

К.П.Д. звена  0.7

Параметры 2-го вала

Параметры червячной передачи.

Umax =40

Umin =8

К.П.Д.=0.7

Требуемая мощность электродвигателя:

Выбираем асинхронный 132M2  у которого мощность 3 кВт               

Диапазоны частот вращения вала электродвигателя  480-4800 об/мин

Величина скольжения: 0.023

Фактическая частота вращения

Действительное передаточное число:97.6999

Разбиваем действительное передаточное число между звеньями

 и получаем Uред = 30  , Uрем=3.26

Вал 1

Передаточное число 1

К.П.Д. 1

Число пар подшипников на валу-0

Частота вращения вала 2931 об/мин

Мощность на валу 9.37013912 кВт

Вращающий момент на валу 30.54371261 Н*м

Вал 2

Передаточное число 3.26

К.П.Д. 0.95

Число пар подшипников на валу 1

Частота вращения вала 900 об/мин

Мощность на валу 8.81261539 кВт

Вращающий момент на валу 93.55217743 Н*м

Вал3

Передаточное число 30

К.П.Д. 0.7

Число пар подшипников на валу 1

Частота вращения вала 30.089об/мин

Мощность на валу 4.5 кВт

                      Вращающий момент на валу 1944.9498Н*м

 

 

 

 

   97

 

Лист

 

 

 

 

 

                             ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    4

Изм

Лист

  Ном. докум.

 Подп.

Дат

 

 




Корректируем допускаемое контактное напряжение

 

 [sн]=152 Н/мм`2

 

     Расчетная скорость скольжения

 

Vs=6.058 м/с

 

Уточненное значение межосевого растояния

aw=304

 
2.2 Расчет передачи редуктора

Т.к. к проектируемой передаче не предъявляется особых требований принимаем :

1- Материал для червяка среднеуглеродистая конструкционная сталь 45 с термообработкой HRC 45

2- Червячное колесо изготавливаем сборным: венец из бронзы марки А9ЖЗЛ, а центр из серого чугуна СЧ18, ориентируясь на скорость скольжения Vs=5 м/с, выбираем допускаемое контактное напряжение [sн]=155 Н/мм¢2

По табл. 4.8  стр. 66 выбираем допускаемое напряжение [s-1F]=75 H/мм¢2

ориентируясь на неограниченный срок передачи принимаем коэффициент долговечности K FL=0.543

Допустимое напряжение  на изгиб [s F]=40.72 Н/мм`2

Число зубьев z1=1

Число зубьев червячного колеса z2=30

Коэффициент диаметра червяка q=10

Момент на валу червячного колеса M3=1944.95 Н*м

Коэффициент нагрузки К=1.2

Межосевое расстояние aw=273.59 мм

Уточненное межосевое расстояние aw=273 мм

Модуль m=13.679 мм

Уточненный модуль 16 мм (по ГОСТу)

По ГОСТу принимаем основные параметры червяка (стр.56 таб.4.2):

Делительный диаметр червяка d1=128 мм

Диаметр вершин витков червяка da1=160мм

Диаметр впадин витков червяка df1=89.5999мм

Длина нарезной части b1=204.8мм

Уточненная длина нарезной части b1=245 мм

Максимальная ширина венца b2=120 мм

По ГОСТу принимаем основные параметры червячного колеса

Делительный диаметр червячного колеса d2=480мм

Диаметр вершин зубьев червячного колеса da2=512мм

Диаметр впадин зубьев червячного колеса df2=441.6мм

Максимальный диаметр червячного колеса d aм2=544мм




Угол подъема g (стр.57 таб. 4.3) Ðg=5°43¢00²=5.7166°

Частота вращения червяка n2=900 об/мин


                                                       Þ



 

 

 

 

   97

 

Лист

 

 

 

 

 

                            ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    5

Изм

Лист

  Ном.  докум.

 Подп.

Дат

 

 





Коэффициент трения f=0.024 (стр.59  таб.4.4)

Угол трения p`=1.3

Уточненное значение К.П.Д. редуктора h=0.7726

Выбираем 8-ую степень точности

Коэффициент динамической нагрузки Kv=1.4 (стр.65  таб.4.7)  Коэффициент диформации червяка q=108 (стр64.  Таб.4.6)

Вспомогательный коэффициент х»0.6 (стр.65)

Расчетное контактное напряжение sн=146.802 Н/мм`2

Вывод: контактная выносливасть обеспечена, т.к. sн<[sн]

Эквивалентное число зубъев zv=30

Коэффициент формы зуба YF=2.1 (стр.63  таб.4.5)

Расчетное напряжение на изгиб sF=7.702 Н/мм`2

Вывод: прочность зубьев червячного колеса обеспечена, т.к. sF<[sF]

 

 

2.3 Предварительный расчет валов

Вращающий момент на ведущем валу передачи М2=93 Н*м

Допустимое касательное напряжение [t ]=20 H/мм`2

Диаметр выходного конца ведущего вала db1=28.598мм

Уточненный диаметр выходного конца ведущего вала db2=32мм

Вращающей момент на ведомом валу передачи M3 =1944.9 Н*м

Диаметр выходного конца ведомого вала db2=78.635 мм

Уточненный диаметр db2=80 мм

Диаметр ведомого вала под уплотнение: dу2=85 мм

Диаметр ведущего вала под уплотнение: dу1 =35 мм

Диаметр ведомого вала под подшипник: dn2=85 мм

Диаметр ведущего вала под подшипник: dn1=35 мм

Диаметр впадин витков червяка df1=90 мм

Диаметр технологической ступени ведущего вала: dT1= 62 мм

Диаметр под червячное колесо: dp2=90 мм

Диаметр буртика ведомого вала: dб=100 мм

Ведущий вал:

 

 

 

 

 

    97

 

Лист

 

 

 

 

                             ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    6

Изм

Лист

  Ном.  докум.

 Подп.

Дат

 

 




Неуказанные радиусы скругления равны:

 

радиус ведущого вал:r=1мм

радиус ведомого вал:r=2мм

 
 

Ведомый вал:

   

                                                                                                        

2.4 Расчет ременной передачи

Расчетная передоваемая мощность Р=9.37 кВт

Синхроннаячастота вращения вала 2931 об/мин

Передаточное отношение U=3.26

Скольжение ремня 0.01

Сечение клиновидного ремня (стр.134 рис.7.3) А

Вращающий момент Т=30.528 Н*м

Диаметр меньшего шкива (стр.132 табл.7.8) 100мм

Диаметр большего шкива 322.74 мм

Уточненный диаметр большего шкива 355мм

Уточненное значение передаточного числа U=3.58

Высоту сечения ремня 8  мм (стр.131 таб. 7.7)

Меж осевое растояние   258.25-455 мм

Уточненное межосевое растояние 300 мм

Расчетная длина ремня L=1368.899 мм

Округление по стандарту L=1320 мм

Уточненное значение межосевого растояния Ар=299.99999999 мм

                        Угол обхвата меньшего шкива   =131.55°

 

 

 

 

    97

 

Лист

 

 

 

 

 

                             ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    7

Изм

Лист

  Ном.  докум.

 Подп.

Дат

 

 




Мощнасть, передоваемая одним клиновым ремнем 1.76     

Коэффициент учитывающий число ремней в

передаче Cz =0.9  (4 - ремня)

Коэффициент учитывающий влияние угла обхвата Ca =

Коэффициент учитывающий Cz =

Коэффициент Cz =

Силы деыствующие на цепь:

Окружная сила

От центробежной силы

От провисания

Расчетная нагрузка на вал:

Коэффициент запаса прочности цепи







































 

 

 

 

    97

 

Лист

 

 

 

 

 

                             ТМ.КП.РЧ.304.000.ПЗ.

    8

Изм

Лист

  Ном.  докум.

 Подп.

Дат

 

 


 

 

Раздел 2

 

Вал 4

Передаточное число:

Момент на ведущем валу передачи:

Частота вращения ведущего вала:

Выбор материала:

Материал для шестерни и зубчатого колеса выбираем ст.45 с термообработкой: для шетерни улучшение, степень твердости рабочей поверхности зубьев         , для колеса нормализация, степень твердости рабочей поверхности зубьев         .

Коэффициент долговечности 1, так как срок службы неограничен Кнl = 1

Коэффициент нагрузки К= 1,2

Расчетное допускаемое контактное напряжение:[G]h =     H/мм

Определение допустимых напряжений на изгиб:

Первый множитель коэффициента безопасности: [S]F

Второй множитель коэффициента безопасности: [S]F

Допустимое напряжение  на изгиб [G]F1

Допустимое напряжение колеса [G]F2

2.2 Расчет передачи редуктора

Межосевое растояние aw=273.59 мм

Уточненное межосевое растояние 273 мм

Модуль m=13.679

По ГОСТу принемаем основные параметры червяка (стр.56 таб.4.2):

Делительный диаметр червяка

Диаметр вершин витков червяка

Диаметр вершин зубьев колеса

Ширина шестерни

Ширина колеса

число зубьев шестерни

Коэффициент ширины венца

Минимальный нормальный модуль зацепления Mmin =

Максимальный нормальный модуль зацепления Mmax =

Число зубьев колеса

Косинус угла наклона зубьев

Уточненный угол наклона зубьев

Коэффициент ширины шестерни по диаметру

Окружная скорость колес

В зависимости от окружной скорости принимаем степень точности

Момент на ведомом валу

Первый множитель коэффициента нагрузки:

Второй множитель коэффициента нагрузки:

Третий множитель коэффициента нагрузки:

Контактное напряжение

Контактная выносливость передачи обеспечена

Динамический коэффициент:

Коэффициент влияния межосевого растояния:

Коэффициент наклона цепи:

Регулировочное напряжение цепи                  (регулировка периодическая)

Коэффициент способа смазки                       (смазывание переодическое)

Коэффициент переодичности работы

Коэффициент эксплуатации

Допустимое давление в шарнирах

Шаг цепи

Шаг однорядной цепи

Принимаем шаг ближайший больший

нагрузка

Масса

Площадь опорной поверхности шарнира

Скорость цепи

Окружная сила

Давление в шарнирах цепи

Допустимое давление для принятой цепи

Уточненное межосевое растояние цепной передачи

Для свободного провисания цепи предусмотреть уменьшение межосевого растояния на 0.4%

Диаметр ролика цепи

Делительный диаметр окружности звездочек

Силы действующие в зацеплении

Окружная сила

Радиальная сила

Осевая сила

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:

Первый множитель коэффициента нагрузки

Второй множитель коффициента нагрузки

Эквивалентное число зубьев шестерни

Эквивалентное число зубьев колеса

Взависимости от эквивалетного числа: зубьев шестерни, учитывающего форму шестерни

зубьев колеса, учитывающего форму колеса

Напряжение изгиба для колеса

Выносливость зубьев на изгиб обеспечен

2.3 Расчет открытой передачи

Исходные данные:

Момент на ведущей звездочке

Передаточное число цепной передачи

Частота вращения вала ведомой звездочки

Фактическое передаточное число цепной передачи

Диаметры наружных окружностей звездочек

Силы деыствующие на цепь:

Окружная сила

От центробежной силы

От провисания

Расчетная нагрузка на вал:

Коэффициент запаса прочности цепи:

2.5 Расчет шпонок

2.5.1 Вращающий момент на валу

Диаметр вала в месте установки шпонки:

Ширина шпонки

Высота шпонки

Глубина шпоночного паза

Длина шпонки

Шпонка призматическая с круглыми торцами.

Расчетное напряжение смятия шпоночного соединения

2.5.2 Вращающий момент на валу

Диаметр вала в месте установки шпонки

Ширина шпонки

Высота шпоночного паза

Глубина шпоночного паза

Длина шпонки

Шпонка призматическая с круглыми торцами.

Расчетное напряжение смятия

2.5.3 Вращающий момент на валу

Диаметр вала в месте установки шпонки

Ширина шпонки

Глубина шпонки

Глубина шпоночного паза

Высота шпоночного паза

Длина шпонки

Шпонка призматическая с круглыми торцами.

Расчетное напряжение смятия

Ведущей вал:

Определение продольных размеров вала: l1= b1+2y+2x+B

b1 - ширина шестерни

y =          - зазор между торцом       x = 8 - 12 мм

В - ширина подшипника

Ведомый вал:

 

2.6       Выбор подшипников

2.6.1.    Радиальная сила: Ft=           H

               Окружная сила:  Ft =          H

               Осевая сила        : Fa =          H

Делительный диаметр шестерни: d =

Rx1 =          H

Rx2 =          H

Ry1 =          H

Ry2 =         H

Опора 1: R1 =       H

Опора 2: R2 =      H

Выбираем подшипник по более нагруженной опоре: R1 =      H

Подшипник 

d  = D =

В  =

С  =          Н

Со =         Н

Отношение осевой силы Fa к статической грузоподъемности

Отношение осевой силы Fa к радиальной нагрузке: Рr =         ;  x =       ; y =

Коэффициент, учитывающий характер нагрузки на подшипник      

Температурный коэффициент: Kt =

Коэффициент учитывающий взаимное движение колец подшипника: V =

Эквивалентная нагрузка: Рэ =         H

Частота вращения вала: n =           об/мин.

Расчетная долговечность: Lh =       миллиона оборотов;

Расчетная долговечность: Lh =              часа;

2.6.2.  Расчет ведомого вала

Радиальная сила: Fr =         H

Окружная сила:   Ft =         H

Осевая сила:          Fa =        H

Нагрузка на вал от цепной передачи: Fb =         H

Делительный диаметр окружности зубчатого колеса: d =

Частота вращения вала: n =        об/мин.

Составляющая нагрузка на вал от цепной передачи: Fbx = Fby =      H

Расстояние между опорами вала: L2 =

Расстояние от звездочки цепной передачи до ближайшего подшипника: L3 =

Реакции опор

а) в горизонтальной плоскости:  Rx3 =         Н

                                                            Rx4 =         H  

б) в вертикальной плоскости:      Ry3 =         H

                                                            Ry4 =         H

      сумма реакций:                          Pr3  =         H

                                                            Pr4 =          H

Суммарная реакция наиболее нагруженной опоры: Pr =     H

Подшипник

d =             (внутренние кольцо подшипника)

D =           (наружное кольцо подшипника)

В = 20 мм   (ширина подшипника)

С = 35100H

C = 19800H (статическая грузоподъемность)

Отношение осевой силы Fa к статической грузоподъемности Со:  Fa/Co

l =

Отношение осевой силы Fa к радиальной нагрузке Pr4: Fa/Pr4

X =

Y =

Температурный коэффициент:

Коэффициент учитывающий взаимное движение колес подшипника

Эквивалентная нагрузка

Расчетная долговечность

2.7 Уточненный расчет валов

Предел прочности [G]w

 По нормальным напряжениям:

По касательным напряжениям:

Расчет ведомого вала.

Диаметр под сечением:

Ширина шпонки:

Глубина паза вала:

Момент сопротивления кручению:

Момент сопротивления изгибу:

Крутящий момент в сечении:

Изгибающий момент в сечении:

 Амплитуда и средние напряжения касательных напряжений:

Амлетуда нормальных напряжений изгиба:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности:

                                                                                                                                  

Раздел 3

Конструкторская часть

3.1 Конструирование зубчатого колеса

Диаметр ступицы зубчатого колеса:

Длина ступицы:

Толщина обода колеса:

Толщина диска зубчатого колеса:

Диаметр центровой окружности:

Дотв.

До - внутренний диаметр обода

Диаметр отверстий:

3.2 Конструирование корпуса редуктора.

Межосевое растояние:

Толщина стенки крышки:

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

Толщина нижнего пояса (фланца) корпуса:

Толщина ребер основания корпуса:

Толщина ребер крышки корпуса:

Диаметр болтов фундаментных:

Диаметр болтов у подшипников:

Диаметр болтов соединяющих основание корпуса с крышкой:

Винты крепления крышек подшипников:

Наименьший зазор между поверхностью колеса и стенкой корпуса:

3.3 Выбор посадок

        зубчатые колеса и зубчатые муфты на валы.

        мазеудерживающие кольца.

        стаканы под подшипники качения в корпус.

        шкивы и звездочки.

        уплотнения.

        внутренние кольца подшипников качения на валы.

        наружные кольца подшипников качения в корпусе.

3.4 Выбор смазки

Смазывание зацепления осуществляется окунанием зубчатых колес в масло,

заливаемое в внутрь корпуса. Назначаем сорт масла по таблицам 10.8 и 10.10.

(страница 253, курсовое проектирование деталей машин).

Вязкость масла:

Эту вязкость удовлетворяет масло

Для смазки подшипников приминяем ластичный смазочный материал -

пресс - солидол ГОСТ 4366 - 76

Раздел 4

Технологическая часть

4.1 Краткое описание сборки редуктора.

Перед сборкой внутреннию полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежем редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущей вал насаживают шпонку и напрессвывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтоф; затягивают болты, крепящие крышку корпуса.

После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комлектом металических прокладок для регулировки.

Перд постановкой сквозных крышек в проточке закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклиневания

подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловой маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышки с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Похожие работы на - Редуктор червячный

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!