Расчёты привода приборного устройства
Введение
Курсовой проект - работа, направленная на
решение конкретной задачи в области проектирования машин и механизмов с учетом
основных требований, предъявляемых к конструкции деталей машин. К ним относятся
функционально-эксплуатационные, производственно-технические,
технико-экономические и эстетические требования (критерии работоспособности -
прочность, жесткость и т.д.; малый вес конструкции, не дефицитность и дешевизна
материалов; технологичность конструкций; удобство в эксплуатации; красота форм
и отделки конструкций). Этим основным требованиям должна удовлетворять не
только каждая машина или механизм в целом, но и каждая деталь. Спроектированный
и изготовленный с учетом этих требований механизм будет надежным, долговечным,
дешевым, экономичным и безопасным в эксплуатации.
Курсовая работа по прикладной механике
представляет собой технический документ, в котором в форме описаний, пояснений,
расчетных формул, чертежей и схем с необходимой полнотой формулируются принятые
решения, приводятся доказательства их рациональности, даются необходимые
пояснения о порядке осуществления проекта.
1. Выбор электродвигателя
Принимаем для тележки обрезиненные колеса
диаметром 120мм (dк=0,12м).
Определим максимальную тягу из условия
[1.формула 4]:
тяги=G+Fс.к,
(1,1)
где G-вес тележки, G=m.g
Определим силу сопротивления качению [1.формула
5]
с.к=f.x.G,
(1,2)
где f-приведенный коэффициент трения
[2,табл2,2]; x-коэффициент притяжения.
Подставив значения составляющих в формулу 1,1,
получим:
Fтяги= +=265,97Н.
Рассчитаем необходимую мощность
ведущих колес для перемещения тележки [1.формула 1].
Рпотр= Fтяги.V,
(1.3)
где V-скорость тележки.
Рпотр=265.97.0.1=26.6Вт.
Рис. 1 - схема привода тележки
-электродвигатель; 2-зубчато-ременная передача к
редуктору; 3-редуктор; 4- зубчато-ременная передача к ведущим колесам;
5-ведущие колеса.
Общий КПД привода:
=,
где - КПД подшипников качения; - КПД
цилиндрической зубчатой передачи; - КПД зубчатого ремня.
Определим требуемую мощность
двигателя
=Вт.
Для привода применим двигатель
4А50А4У3, мощность которого Р=60Вт, частота вращения nдв = nс·(1-S)
=1500·0.096 = 1440 мин.
Определим реальную мощность ведущих
колес
Рк=Вт.
Рассчитаем передаточное число [1]
пер=, (1.4)
где nкол - частота
вращения колеса:
кол=30мин-1.
Отсюда: пер=.
Привод состоит из двух
зубчато-ременных зубчатой передач. Применим передаточное отношение
зубчато-ременных передач согласно [3,табл.1,2,2] (Uр=U1.U2=5.5=25),
тогда передаточное отношение зубчатой передачи определяется по формуле:
.
2. Проектный и проверочный расчёт
зубчатой передачи
.1 Выбор материалов и термообработки
Меньшее из пары зубчатых колёс
называют шестерней, а большее - колесом. Термин «зубчатое колесо» является
общим. Параметрам шестерни приписывают индекс 1, а параметрам колеса - 2.
С целью получения сравнительно
небольших габаритных размеров и невысокую стоимость редуктора, выбираем для
изготовления колеса и шестерни, рекомендуемые сочетания материалов по таблице
4.1.2 [3], для шестерни и колеса сталь 45.
для шестерни: нормализация НВ1=200
(предел прочности σв1= 660 МПа,
предел текучести σт1 = 340 МПа);
для колеса: нормализация НВ2 =
190(предел прочности σв2 = 660 МПа,
предел текучести σт2 = 340МПа);
.2 Определение допускаемых
напряжений
Допускаемые контактные напряжения:
Базовое число циклов, соответственно
пределу выносливости для шестерни и колеса [3,табл.4.1.3]:
Hlim1(2)=f(HB)
(2.1)
Hlim1=21.106NHlim2=16,5.106
Эквивалентное число циклов[3,стр.42]
не1(2)=60.n1(2).L.C,
(2.2)
где С-число зацеплений за один
оборот С=1срок службы- частота вращения
1=, n2=
не1=60.300.8800.1=1,58.108об,не2=60.79,58.8800.1=4,2.107об.
Коэффициент долговечности [3,стр.42]
(2.3)
,
.
Предел контактной выносливости
[3,стр.42]
(2.4)
МПа,
МПа.
Допускаемые контактные напряжения
[3,стр.42]
, (2.5)
где SН - коэффициент
запаса прочности, SН=1,1 для зубчатых колес с однородной структурой.
МПа,
МПа.
Допускаемые напряжения изгиба
Базовое число циклов [3,стр.42]
Эквивалентное число циклов
[3,стр.42]
(2,6)
Коэффициент долговечности [3,стр.42]
(2,7)
,
.
Предел выносливости зубьев при
изгибе [3,стр.42]
(2.8)
МПа,
МПа.
Допускаемые изгибные напряжения
[3,стр.42]
, (2,9)
где YА-коэффициент,
учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки. YА=1 при односторонней
нагрузке.
МПа,
МПа
Найдем вращающий момент двигателя
[1,стр.4]:
Нм.
на входном валу:
Нм.
на выходном валу:
Нм.
.3 Расчет межосевого расстояния
[3,стр.44]:
, (2,10)
где ka = 43МРа1/3 -
для косозубых передач; ψba -
коэффициент ширины шестерни, относительно межосевого расстояния: ψba=2ψbd/(U+1),
где ψbd -
коэффициент ширины шестерни, относительно ее диаметра (ψbd=0,8…1,4)[3,
табл.4.2.6]; khβ -
коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца
(khβ=1,07 при ψbd=0,8) [3,
табл.4.2.3а]; kA - коэффициент внешней динамической нагрузки (kA=1,25)
[3,табл.4.2.9].
ψba=2.0,8/(3,77+1)=0,34
мм,
мм (т.к округляем до ближайшего
значения в соответствии с ГОСТ [3,табл.4.2.3]).
Ширина венцов [3,стр.44]:
зубчатого колеса мм =24мм.
(2,11)
шестерни мм. (2,12)
Расчет числа зубьев:
Принимаем предварительно
число зубьев шестерни
угол наклона зуба
Определяем модуль зацепления
[3,стр.44]:
(2,13)
округляем до ближайшего в
соответствии с ГОСТ [3,табл.4.2.2]
Суммарное число зубьев передачи
[3,стр.44]:
, (2,14)
округляем до ближайшего целого числа
Z∑=91.
Действительный угол наклона зуба
[3,стр.44]:
, (2,15)
.
Число зубьев шестерни [3,стр.44]:
, (2,16)
Число зубьев зубчатого колеса
[3,стр.44]:
.
Действительное передаточное число
[3,стр.44]:
. (2,17)
Диаметры делительных колес
[3,стр.44]:
делительный диаметр определяется по
формуле
(2,18)
мм;
мм.
вершин зубьев:
(2,19)
мм;
мм.
ножек зубьев:
(2,20)
мм;
мм.
.4 Проверка расчетных контактных
напряжений [3,стр.44]:
Окружная сила в зацеплении
определяется по формуле [3,стр.44]:
(2,21)
(Н).
Окружная скорость колес [3,стр.44]:
, (2,22)
м/с.
Определяем степень точности по
таблице [3,табл 4.2.14], степень точности 9.
Рассчитаем расчетную окружную силу
по формуле [3,стр.44]:
где =1,02 - коэффициент, учитывающий
динамическую нагрузку в зацеплении[3, табл.4.2.8].
=1,13 - коэффициент, учитывающий
неравномерность нагрузки для одновременно зацепляющихся пар зубьев [3,
табл.4.2.11].
Н/мм.
.5 Расчетные контактные напряжения
[3,стр.44]
, (2,24)
где - коэффициент, учитывающий форму
сопряженных поверхностей зубьев
. (2,25)
- коэффициент, учитывающий механические
св-ва материала колес [3,
стр.44].
- коэффициент, учитывающий
суммарную длину контактной линии
, (2,26)
- коэффициент торцевого перекрытия
(2,27)
Подставляя
значения в формулу 2,24, получим:
Условия выполняются.
.6 Геометрические параметры
передачи:
модуль
число зубьев
передаточное число
делительные диаметры
ширина
диаметры вершин
диаметры впадин
межосевое расстояние [3,стр.64]
3.
Проектный расчет валов
Найдем диаметр входного вала (быстроходного)
[3,стр.64]
(3,1)
где - допускаемое напряжение кручения
,[4,стр.315]
Подставляя значения в 3,1, получим:
Принимаем диаметр конца вала 10мм,
диаметр вала под уплотнитель - 12мм, диаметр вала под подшипник - 15мм, т.к. принимаем
вал-шестерни [3,стр.135]
Найдем диаметр выходного вала
(тихоходного) [3,стр.64]:
(3,2)
Принимаем
диаметр конца вала 16мм, диаметр под уплотнитель - 18мм, диаметр вала под
подшипник - 20мм, диаметр вала под зубчатое колесо - 25мм.
.1 Определение основных размеров и
формы тихоходного вала
Диаметр вала в подшипниках опор Г и
Д (страница 65 [3]) должен:
быть большим или равным расчётному
диаметру dв2 = 13,3мм.
Принимаем диаметр вала под подшипник
20мм.
Диаметр вала под ступицу должен быть
(страница 65 [4]):
большим или равным диаметру dв2
= 13,3мм мм;
больше чем принятый диаметр под
подшипник, т.е. больше чем 20мм, чтобы при монтаже колеса на вал не повредить
поверхность под подшипник.
Принимаем диаметр вала под ступицу d
= 25мм.
С одной стороны ступицы (со стороны
консольного участка вала) между ступицей и подшипником вал выполняют диаметром
d = 30мм, что следует из высоты заплечника под подшипник (размер Н или dа
рисунок 7.9.1б [3]).
С другой стороны ступицы (между
ступицей и подшипником) устанавливают втулку с внутренним диаметром d = 20мм (страница
65 [3]).
Такое конструктивное решение
позволит с левой стороны вала установить до заплечника (d = 30мм) ступицу (d =
25мм), втулку (d = 20) и внутреннее кольцо подшипника (d = 20мм).
Все диаметра консольного участка
должны быть меньшими, чем диаметр вала под подшипник, т. е. чем 20мм (страница
65 [3]).
Диаметр вала под уплотнение должен
(страница 65 [3]):
быть большим, чем расчётный диаметр,
т. е. больше чем dв2 = 13,3мм;
быть меньшим, чем диаметр под
подшипник, т.е. больше чем 20мм;
соответствовать ряду внутренних
диаметров уплотнений таблица 8.1.1 [3].
Принимаем диметр вала под уплотнение
d = 18мм.
Диаметр консольного участка вала
должен (страница 65 [3]):
быть большим или равным расчётному
диаметру точках, т. е. dв2 = 13,3мм;
соответствовать ряду параметров
выходных концов валов (6.5.2 [3]).
Принимаем диаметр выходного конца
вала d = 16мм.
4.
Подбор и расчет шпонок [3,стр.122]
Принимаем -
допускаемое напряжение смятия [4,табл6,1]
Определим размеры призматических
шпонок конца быстроходного вала под шестерню зубчатого ремня [3,табл9,1,2]
где - ширина шпонки,
- высота шпонки,
- глубина паза вала,
- глубина паза втулки.
Из условия прочности на срез шпонки [3]:
(4,1)
Найдем расчетную длину
призматической шпонки конца быстроходного вала под шестерню зубчатого ремня:
(4,2)
Действительная длина шпонки
Принимаем 20мм [3,табл9.1.3]
Определим размеры призматических
шпонок конца тихоходного вала редуктора:
Найдем расчетную длину
призматической шпонки конца тихоходного вала под шестерню зубчатого ремня:
Действительная длина шпонки:
Принимаем 28мм.
Найдем расчетную длину
призматической шпонки под зубчатое колесо:
Найдем расчетную длину:
Действительная длина шпонки:
Принимаем 32мм.
5. Эскизная компоновка редуктора с
определением размеров элементов корпуса [1,cтр.21]
Определяем необходимые размеры для
выполнения компоновки [3,стр.54]
а) выбираем подшипник качения
по типу - в зависимости от условий
работы, принимаем роликовые однорядные конические подшипники;
по габаритам в зависимости от
диаметра вала;
б) параметры выбранных подшипников
сводим в таблицу 1.
Таблица 1 - Параметры подшипников
вал
|
№
подшипника
|
d,мм
|
D,мм
|
Т,
мм
|
B,мм
|
b,мм
|
R,мм
|
R1,мм
|
C,кН
|
Cо,кН
|
быстроходный
|
7203
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тихоходный
|
7204
|
20
|
47
|
15,25
|
14
|
12
|
1,5
|
0,5
|
21,0
|
13,0
|
Расчет элементов ступицы и корпуса [3,стр.54]:
-длина ступицы
диаметр ступицы
толщена стенки редуктора
расстояние от внутренней поверхности
стенки редуктора:
) до боковой поверхности вращающей
части
) до боковой поверхности подшипников
радиальный зазор от поверхности
вершин зубьев:
) до внутренней поверхности стенки
редуктора
) до внутренней нижней поверхности
стенки корпуса
расстояние до боковой поверхности
элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора
ширина фланцев [3,рис.11.7.2,табл.11.7.3],
толщина фланцев боковой крышки
высота головки болта
толщина фланца втулки
электродвигатель привод редуктор вал
6. Проверочный расчёт тихоходного вала
.1 Силы нагружающие валы от цилиндрической
передачи
Рисунок 2. - Схема цилиндрической передачи
Рисунок 3. - схемы сил нагружающих валы: а)
зубчатого колеса; б) шестерни
Рисунок 4. - Расчётные схемы вала 2
Окружная сила Ft - под углом 90˚
к межосевой линии в направлении:
обратном направлению вращения - для ведущего
колеса (шестерни), (вал 1) - сила Ft1 (рисунок 3б);
по направлению вращения - для ведомого колеса
(вал 2) - сила Ft2 (рисунок 3а).
) Радиальная сила Fr - по межосевой
лини (по радиусу) от полюса зацепления П к оси вала:
для шестерни - сила Fr1 от П к О1
(рисунок 3б);
для колеса - сила Fr2 от П к О2
(рисунок 3а).
) Осевая сила Fa - вдоль оси вала.
На основании вышеизложенного, составим расчётные
схемы вала 2, нагруженного силами Ft и Fr в плоскости XOZ
и YOZ (рисунок 4).
.2 Проектный расчёт вала
Исходные данные: 1) расстояние между
опорами вала: L = 54мм; 2) длина консольного участка вала: L1=45мм;
3) координаты пункта приложения сил: L3=27мм; 4) размеры зубчатого
колеса: d2 = 112мм; 5) окружная сила: 6) радиальная сила: 7) осевая
сила: 8) крутящий
момент на валу: Т2=5.65Н·м.
Значения сил берём [3,стр.45].
Размеры L берем сборочного чертежа редуктора, определённые замером.
Рисунок 5. - Расчётная схема вала в плоскости
XOZ
Рисунок 6. - Расчётная схема вала в плоскости
YOZ
.3 Определение реакций опор
Для упрощения проверочного расчета вал заменяют
балкой, лежащей на соответствующем числе опор (подшипников), которые могут быть
шарнирно-подвижными, шарнирно-неподвижными и защемленными. Подшипники,
воспринимающие только радиальные нагрузки, заменяют шарнирно-подвижными
опорами, а подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, заменяют
шарнирно-неподвижными опорами. Защемление возможно только в опорах неподвижных
осей.
Пункты приложения и направления сил, нагружающих
вал в плоскости ХOZ, приведены на рисунке 5.
Вычисляем реакции RГ.х и RД.х
в опорах Б и В в плоскости XOZ.
Так как вал находится в равновесии, то сумма
моментов всех внешних сил и реакций опор относительно любого сечения вала
равняется нулю. Определяем сумму моментов всех сил относительно опоры Г [3]:
(6,1)
Для вала (рисунок 5) это:
(6,2)
Из формулы (6,2) выражаем RД.x:
(6,3)
Определяем сумму моментов всех сил
относительно опоры Д [3]:
(6,4)
Для вала (рисунок 5) это:
(6,5)
Из формулы (6,5) выражаем RГ.х:
(6,7)
Для контроля используем условие
равенства нулю суммы проекции всех внешних сил и реакции опор на вертикаль, при
котором балка находится в состоянии равновесия:
(6,8)
(6,9)
Условие выполнено, верно, балка
находится в состоянии равновесия реакции RД.x и RГ.x
определены, верно.
Вычисляем реакции RГ.y и
RД.y в опорах Б и В в плоскости YOZ.
Так как вал находится в равновесии,
то сумма моментов всех внешних сил и реакций опор относительно любого сечения
вала равняется нулю. Определяем сумму моментов всех сил относительно опоры Г
[3]:
(6,10)
Для вала (рисунок 6) это:
(6,11)
Из формулы (6,11) выражаем RД.y:
(6,12)
Определяем сумму моментов всех сил
относительно опоры Д [3]:
(6,13)
Для вала (рисунок 6) это:
(6,14)
Из формулы (6,14) выражаем RГ.y:
(6,15)
Для контроля используем условие
равенства нулю суммы проекции всех внешних сил и реакции опор на вертикаль
(6,9), при котором балка находится в состоянии равновесия:
Условие выполнено, верно, балка
находится в состоянии равновесия реакции RД.y и RГ.y
определены, верно.
Определяем полные поперечные реакции
RГ и RД по формуле (страница 64 [4]):
(6,16)
(6,17)
Определяем изгибающие моменты в
характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Ми.х
в плоскости XOZ.
Для участка I выбираем произвольное
сечение К1, отстоящее от опоры Г на расстояние x (рисунок 7).
Рисунок 7. - Сечение участка І
Уточняем пределы измерения координаты сечения К1.
В данном случае текущая координата x изменяется в пределах 0 ≤ x ≤
L2 = 0.027м.
Выражение для изгибающего момента Ми.х
формируется как результат действия моментов, образующихся при действии сил,
расположенных слева от сечения К1:
(6,18)
Для построения эпюры М вычислим ее значение в
ряде точек, используя выражение (6,18):
По полученным численным значениям M
в выбранных точках строим эпюры Ми.х (рисунок 11).
Для участка II выбираем произвольное
сечение К2, отстоящее от опоры Д на расстояние x (рисунок 8).
Рисунок 8. - Сечение участка ІІ
Уточняем пределы измерения координаты сечения К2.
В данном случае текущая координата x изменяется в пределах 0 ≤x ≤
(L-L2) = 0.027м.
Выражение для изгибающего момента Ми.х
формируется как результат действия моментов, образующихся при действии сил,
расположенных справа от сечения К2.
Для построения эпюры Ми.х
вычислим ее значение в ряде точек, используя выражение (6,19):
По полученным численным значениям M
в выбранных точках строим эпюры Ми.х (рисунок 11).
Определяем изгибающие моменты в
характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Ми.y
в плоскости YOZ.
Для участка I выбираем произвольное
сечение К1, отстоящее от опоры Г на расстояние x (рисунок 9).
Рисунок 9. - Сечение участка І
Уточняем пределы измерения координаты сечения К1.
В данном случае текущая координата x изменяется в пределах 0 ≤ x ≤
L2 = 0.027м.
Выражение для изгибающего момента Ми.y
формируется как результат действия моментов, образующихся при действии сил,
расположенных слева от сечения К1:
(6,20)
Для построения эпюры М вычислим ее
значение в ряде точек, используя выражение (6,20):
По полученным численным значениям M
в выбранных точках строим эпюры Ми.y (рисунок 11).
Для участка II выбираем произвольное
сечение К2, отстоящее от опоры Д на расстояние x (рисунок 10).
Рисунок 10. - Сечение участка ІІ
Уточняем пределы измерения координаты сечения К2.
В данном случае текущая координата x изменяется в пределах 0 ≤x ≤
(L-L2) = 0.027м.
Выражение для изгибающего момента Ми.y
формируется как результат действия моментов, образующихся при действии сил,
расположенных справа от сечения К2.
(6,21)
Для построения эпюры Ми.y
вычислим ее значение в ряде точек, используя выражение (6,22):
По полученным численным значениям M
в выбранных точках строим эпюры Ми.y (рисунок 11).
Вычисляем суммарные изгибающие
моменты Ми в характерных участках вала по формуле (страница 64[3]):
(6,23)
По полученным данным строим эпюры
изгибающих моментов в характерных участках вала (рисунок 11).
Также на рисунке 11 представляем
эпюру крутящих моментов передаваемых валом.
Вычисляем эквивалентные изгибающие
моменты Мэкв в характерных точках вала по формуле (страница 64 [3]):
(6,24)
где - в случае реверсивной передачи.
Вычисляем эквивалентные изгибающие
моменты Мэкв в характерных точках вала по формуле (6,24):
По полученным данным строим эпюры
эквивалентных изгибающих моментов в характерных участках вала (рисунок 11).
Определяем расчётные диаметры вала в
характерных точках по формуле (страница 64 [3]):
(6,25)
где [σи] = σ-1и / Sзап,
а Sзап = 5.0; σ-1и=280[3,табл.16.2.1]
Найдём [σи]:
Определяем расчётные диаметры вала в
характерных точках:
Результаты расчётов представим на
рисунке 11.Диаметры вала на рисунке указываем для ряда его сечений (через 10 ÷ 15мм длины
вала).
Диаметр вала под колесом не
превышать 13.3мм.
7. Подбор и проверка подшипников по
грузоподъёмности
Подшипники служат опорами для валов. Они
воспринимают радиальные осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняет
заданное положение оси вращения вала. Во избежание снижение КПД механизма
потери в подшипниках должны быть минимальными. От качества подшипников в
значительной степени зависят работоспособность и долговечность работ.
На долговечность подшипников также влияет их
смазка, количество которой невелико. Подшипниковые узлы необходимо тщательно
защищать от попадания пыли и грязи.
Тип подшипника выбираем в зависимости от
нагрузки, её направления и характера действия на опору. При этом учитываем
требуемую жёсткость опоры, недопустимость перекоса от несоосности посадочных мест
или прогибов валов, способ фиксации связанных с опорами деталями, обеспечение
удобства монтажа и, если требуется, регулировка. Для опор валов цилиндрических
косозубых колёс редуктора применим шариковые радиально-упорные подшипники
лёгкой серии, так как на опоры действуют одновременно радиальные и осевые
нагрузки.
.1 Проверочный расчёт подшипников тихоходного
вала редуктора
Современный расчёт подшипников качения базируют
только на двух критериях:
расчёт на статическую грузоподъёмность по
остаточным деформациям;
расчёт на ресурс по усталостному выкрашиванию.
Назначаем
роликовый радиально-упорный однорядный подшипник ГОСТ 8338-75 7203 [4]:= 20мм,
D = 47мм, В = 14мм, С =21кН, С0 =13кН;
где
С -динамическая грузоподъёмность подшипника, кН;
С0-статическая
грузоподъёмность подшипника, кН;наружный диаметр подшипника, мм;
В-
ширина подшипника, мм;внутренний диаметр подшипника, мм.
Определяем
эквивалентную нагрузку по формуле (16.29) [4]:
r
= (X · V · Fr + Y· Fa) · Ks
· KT, (7,1)
где Fr = 36,61Н - радиальная
нагрузка; Fa = 28,84Н - осевая нагрузка;,X - коэффициенты осевой и
радиальной нагрузок, принимаем по таблице 16.5 [4]: = 1; Y = 0;- коэффициент
вращения, при вращении внутреннего кольца V = 1;s
- коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки. По таблице 16.3 [4]
принимаем Ks = 1,3;T = 1 -
температурный коэффициент.
Тогда Pr = (1 · 1 · 36,61 ) · 1.3 · 1
= 47,6 Н.
Определяем ресурс подшипника по формуле (16.27)
[4]:
= а1 ∙ а2 ∙ (C
/ P)p; (7,2)
Р - эквивалентная нагрузка, Р ≤ 0.5 С;
а1 - коэффициент надёжности, при S =
0.9 (страница 333 [4]) а1 = 1;
а2 - обобщенный коэффициент
совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а2 = 0.7.
Тогда:= 1∙0.7∙(21∙103/(0.5∙21))3
= 56 ∙ 108 оборотов.
Определяем ресурс подшипника в часах по формуле
16.28 [4]:h = 106·L /( 60·n)=106·56∙108/(60·79,58)
=1.2∙1012 часов, (7,3)
где n = 79,58 мин-1 - частота
вращения тихоходного вала редуктора.
Определяем эквивалентную долговечность
подшипника по формуле (16.31) [4]:
hE
= KHE·Lhå,
(7,4)
где KHE - коэффициент режима
нагрузки, KHE = 0,25.
Тогда:hE = 0,25·1.2∙1012
= 0,3∙1012 часов.
Определяем подшипник по статической
грузоподъёмности:
По формуле 16.33 [4] эквивалентная статическая
нагрузка P0 с учётом двукратной перегрузки определяется:
Р0 = 2· (X0·Fr
+Y0·Fa) < C0,
(7,5)
где X0,Y0 - коэффициенты
радиальной и осевой статических нагрузок; для роликовых радиально-упорных
однорядных подшипников X0 = 0,4; Y0 = 0,5.
Тогда:0 = 2·(0,4·36,61 +0,5·28,84) =
58,13 Н;
где P0 не меньше чем Fr.
Условие соблюдается.
Выбранные подшипники и их основные параметры
занесены в таблицу 1.
8. Выбор и обоснование способа смазки
Для уменьшения потерь на трение в зацеплении,
предотвращения заедания зубьев, охлаждение зубчатых колёс, удаления продуктов
износа и предохранения от коррозии применяем один из способов смазки -
картерный (окунанием). Такой способ является наиболее простым и надёжным и
применяется при окружной скорости колёс до 15 м/с. При большей скорости масло сбрасывается
с зубьев колёс.
При такой смазке объём масляной ванны редуктора
принимается 0,4...0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности, однако при этом
толщина слоя масла под зубчатыми колёсами должна быть не менее двух толщин
стенки корпуса.
Уровень масла в корпусе при картерной смазке
контролируется с помощью маслоуказателя.
При работе передач температура масла и воздуха
может повышаться и увеличиваться давление в корпусе, что вызывает просачивание
масла через уплотнения и стыки. Для выравнивания давления в корпусе и во
внешней среде применяются отдушины.
Принимаем для смазки редуктора масло
трансмиссионное ТМ-3-9 ГОСТ 17472-85, имеющее кинетическую вязкость .
Для смазки подшипников применяем
наиболее распространённую для подшипников смазку: ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-81.
Заключение
В ходе разработки курсовой работы были проведены
расчёты привода приборного устройства и разработана документация в соответствии
с заданием на курсовую работу.
В курсовой работе был произведён электрический и
кинематический расчет привода, расчёт геометрических размеров редуктора,
произведена проверка редуктора на нагрев, расчёт валов соединяющие передачи,
проведен расчет ременной передачи, осуществлён выбор шпонок и подшипников для
редуктора, разработаны чертежи редуктора и составлена для них документация.
Список литературы
1) Дунаев
П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. - М.: Высшая школа,
1984. - 336 с.
2) Гришкевич,
А.И. Автомобили. Теория: учебник для вузов/А.И. Гришкевич. - Минск: Выш.шк.,
1986.-208с.
) Курмаз
Л.В. Детали машин. Проектирование: учебн. пособие\ Л.В. Курмаз, А.Т. 4. - 2-е
изд., испр. И доп. - Мн.: УП «Технопринт», 2002. - 290 с.
) Иванов
М.Н. Детали машин: Учебн. для студентов высш. техн. учеб. Заведений. - 5-е
изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1991. - 383 с.
) Курсовое
проектирование деталей машин /В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державец, И.И. Арефьев и
др.; Под общ. Ред. В.Н Кудрявцева: Учебное пособие для студентов
машиностроительных специальностей вузов. - Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние
1984. -400 с.