Автор: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2011 в 10:32, контрольная работа
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включить, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.
Введение…………………………………………………………………………. 3
1. Расчет воздушной линии электропередач……………………………….. 4
2. Кинематический и силовой расчет электропривода…………………….4
2.1. Подборка электродвигателя………………………………………………4
2.2. Кинематический расчет привода…………………………………………5
2.3. Силовой расчет привода………………………………………………….. 6
3. Расчет червячной передачи………………………………………………… 6
3.1. Выбор материалов червячной пары и определение допустимых напряжений…………………………………………..…………………………. 6
3.2. Проектный расчет ………………….…………………………………….. 6
3.3. Геометрический расчет передачи……………………………………….. 7
3.4. Расчет усилий действующих в зацеплении……………………………...8
3.5. Проверочный расчёт червячной передачи…………………………….. 9
3.5.1. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость........ 9
3.5.2. Проверочный расчет червячного зацепления на выносливость по напряжениям изгиба…………...……………………………………………... 10
4. Расчёт ведомого вала редуктора………………………………………….. 11
4.1. Выбор материалов вала редуктора…………………………………….. 11
4.2. Проектный расчет вала, подбор шпонок , подбор подшипников….. 12
4.3. Составление расчётной схемы ведомого вала редуктора, определение опорных реакций ……………………………………………………………... 15
4.4. Построение эпюр крутящих и изгибающих моментов..……………. 17
4.5. Проверочный расчёт ведомого вала…………………………………… 20
4.5.1. Проверочный расчёт ведомого вала на статическую прочность... 20
4.5.2. Проверочный расчёт ведомого вала на усталостную прочность.. 21
5. Проверочный расчёт подшипников вала по динамической грузоподъёмности………………………………………………………………22
6. Проверочный расчёт шпонок ведомого вала…………….……………...24
7. Выбор муфты………………………………………………………………...25
8. Тепловой расчёт редуктора………………………………………………...25
9. Выбор смазки деталей редуктора………………………………………….26
10. Выбор и обоснование посадок основных деталей редуктора…..……..26
11. Сборка редуктора…………………………………………………………..26
12. Литература…………………………………………………………………..28
МПа
Уточняем вращающий момент на червяке:
Н м
3.5.1. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость.
Определяем
коэффициент, учитывающий
Условный угол обхвата:
где: - ширина венца червячного колеса
мм; мм
Определяем коэффициент нагрузки:
Коэффициент динамической нагрузки ([2], табл. 8.13, с. 82):
Коэффициент
неравномерности распределения
нагрузки по ширине венца
Определяем контактные напряжения, действующие на зубья червячного колеса, и сравниваем с допускаемыми :
Коэффициент , зависящий от контактирующих материалов червячной пары и угла зацепления (угол профиля в осевом сечении), для сопряжённой пары бронза - сталь равен:
МПа
МПа
Сравниваем:
МПа,
т.е.
на контактную выносливость
3.5.2. Проверочный расчет червячного зацепления на выносливость по напряжениям изгиба.
Проверочный расчёт зубьев венца червячного колеса на изгибную выносливость производим по формуле:
Определяем число зубьев эквивалентного колеса:
Определяем коэффициент , учитывающий форму и повышенную прочность зуба червячного колеса вследствие его дуговой формы ([2], табл. 8.6, с. 77):
Коэффициент нагрузки
Вычисляем :
МПа
4. Расчёт ведомого вала редуктора.
4.1. Выбор материалов валов редуктора.
Валы выполняют из конструкционной стали. Ведущий вал – вал червяка. Требования к материалу данного вала обусловлены требованиями предъявляемыми к материалу червяка.
Ведомый
вал изготавливают из
Таблица
4.2. Проектный расчёт валов.
В
проектном расчёте определяют
диаметры выходных концов
Условие прочности на кручение
Требуемый диаметр вала определяется учитывая, что :
Ведущий вал. Если ведущий вал редуктора соединяется с валом электродвигателя, то диаметр выходного конца вала принимается равным диаметру вала электродвигателя.
Вращающий момент на валу Н м.
мм
Принимаем мм.
Значения
диаметров ступеней вала
Эскиз вала червяка.
Диаметр в сечении посадки подшипников:
мм
Принимаем мм.
Диаметр в сечении червяка:
мм
Принимаем
мм.
Ведомый вал. Вращающий момент на валу Н м.
мм
Принимаем мм.
Значения
диаметров ступеней вала
Эскиз вала колеса.
Диаметр в сечении посадки подшипников:
мм
Принимаем мм.
Диаметр вала в сечении посадки колеса:
мм
Принимаем
мм.
4.2. Подбор шпонок. ([3], табл. 8,9., с. 169).
Ведущий вал.
Ведомый вал.
Т.к. геометрические размеры шестерни незначительно отличаются от диаметра ведущего вала, шестерню принимаем за одно целое с валом, т.е имеем вал-шестерню.
4.2. Подбор подшипников.
Учитывая, что вал воспринимает осевые и радиальные нагрузки, выбираем роликовые конические подшипники качения.
Ведущий вал.
Расчёт:
мм;
мм;
мм;
Принимаем: мм.
Ведомый вал.
Расчёт:
мм;
мм;
мм;
4.3. Составление расчётной схемы ведомого вала редуктора, определение опорных реакций, построение эпюр крутящих и изгибающих моментов.
1. Определяем усилия действующие на колесо.
Определяем усилия действующие на колесо.
;
Радиальное усилие
Н
2.
Составляем расчётную схему.
4.4. Построение эпюр крутящих и изгибающих моментов
Строем эпюры
изгибающих и крутящих
3. Рассматриваем силы, действующие в вертикальной плоскости, определяем реакции и строем эпюру изгибающего момента.
Н, знак «-» говорит о том , что силу нужно перенаправить.
Н
Проверка:
Строем
эпюру изгибающего момента (
Уч. к. АВ
м
;
м; Н м
Уч. к. DC
м
;
м;
Н м
Уч. к. СВ
м
; Н м
м;
Н м
4.
Рассматриваем силы, действующие
в горизонтальной плоскости,
Н
Н
Проверка: