|
Курсовая работа: Привод аэросанейkHβ =1,07; kFβ =1,14; kHυ≈ kFυ=kV=1,2 --- коэффициенты динамической нагрузки для 8-ой степени точности, принятой нами в предположении, что окружная скорость в зацеплении Vокр=3-8; kH==1,284 ; kF==1,386; 3.2.5 Начальный (делительный) диаметр шестерни =; где =675 ; =1,15; =72,82 Н×м; =675=38 мм; 3.2.6 Модуль зацепления окружной =2,11 мм; По ГОСТ 9563-60 округляем модуль до m=2,5 мм,тогда =88,4 мм; =45 мм; =132,5 мм; ширина зубчатого венца bw=dw1×ybd =27 мм. Проверочный расчет 3.2.7 Проверка передачи на контактную выносливость: Предварительно устанавливаем следующие параметры: коэффициенты : ; =1,765, ; ; Уточнение окружной скорости: =6,25 м/с; Уточнение расчетной нагрузки: ; ,где =7,66 Н/мм; =3236,4 Н; =128,25 Н/мм; =1,059; Определяем удельную расчетную окружную силу: =135,8 Н/мм; =771,8 МПа; Т.о. недогрузка передачи составляет 15,3%. Для более рационального ее использования принимаем толщину зубчатого венца равной 36 мм: =96,193Н/мм; =1,0796; Определяем удельную расчетную окружную силу: =103,85 Н/мм; =674,89 МПа; Т.о. недогрузка меньше 3%. 3.2.8 Проверка зубьев передачи на изгибную выносливость σF=·kFg ·kFd ·kFC ·YS ·YR ·kXF≈·kFL;
=76,45; =84,45; Проверяем зуб шестерни: =110,57 Н/мм; ; ; ; =142,59 МПа, что меньше допустимого. 3.2.9 Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки (проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома): =1088,9 МПа; =313,7 МПа; 3.2.10 Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса =45 мм; =132,5мм; =50 мм; =137,5 мм; =38,75 мм; =126,25 мм; =27 мм; aw=88,4 мм. Определяем диаметр отверстия под вал в колесе: =38,3 мм, принимаем равным 38 мм. 4.Подбор муфт Муфта 1: Муфта упругая втулочно-пальцевая ГОСТ 21424-75 D=80 мм; dm=18 мм; l=80 мм; Муфта 2:Муфта шарнирная 500-1-60-1-УЗ ГОСТ 5147-80 5. Расчет валов 5.1 Рассчитаем диаметры валов из условия прочности при кручении (Сталь 45 по ГОСТ 1050-74) =18 мм, принимаем равным 18 мм. =26,13 мм, принимаем равным 26 мм. =37,41 мм, принимаем равным 38 мм. 5.2 Проверочный расчет быстроходного вала Вал представляют как балку на двух опорах: шарнирно-неподвижной и шарнирно-подвижной (рис.1): =23,34 Н×м Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении: ; Определим эквивалентные напряжения =90,16 МПа; =20,1 МПа; =96,64 МПа; =186,7 МПа (Сталь 45 по ГОСТ 1050-74); sЕ<[s]; Проверим коэффициент запаса прочности по усталости: При совместном действии изгиба и кручения запас усталостной прочности определяют по формуле: ; [S]=1,3 где коэффициент запаса по нормальным напряжениям: коэффициент запаса по касательным напряжениям: ; ; Суммарные коэффициенты и , учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении, вычисляем по формулам: =1,46; =1,296; =40,02 МПа; ys=yt=0 =10,05 МПа; =4,271; =10,98; =3,75; 5.3 Проверочный расчет среднего вала Вал представляют как балку на двух опорах: шарнирно-неподвижной и шарнирно-подвижной (рис.2): =72,82 Н×м Ftpк=1111,42 Н; Frpк=361,12 Н; Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении: ; Определим эквивалентные напряжения =127,9 МПа; =20,7 МПа; =132,8 МПа; =186,7 МПа (Сталь 45 по ГОСТ 1050-74); sЕ<[s]; Проверим коэффициент запаса прочности по усталости: При совместном действии изгиба и кручения запас усталостной прочности определяют по формуле: ; [S]=1,3 где коэффициент запаса по нормальным напряжениям: коэффициент запаса по касательным напряжениям: ; ; Суммарные коэффициенты и , учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении, вычисляем по формулам: =1,57; =1,39; =42,64 МПа; ys=yt=0 =10,35 МПа; =3,73; =10,42; =3,51; Рис.1Рис.2 5.3 Проверочный расчет приводного вала Вал представляют как балку на двух опорах: шарнирно-неподвижной и шарнирно-подвижной (рис.1): =209,47 Н×м Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении: ; Определим эквивалентные напряжения =122,1 МПа; =19,08 МПа; =126,49 МПа; =186,7 МПа (Сталь 45 по ГОСТ 1050-74); sЕ<[s]; Проверим коэффициент запаса прочности по усталости: При совместном действии изгиба и кручения запас усталостной прочности определяют по формуле: ; [S]=1,3 где коэффициент запаса по нормальным напряжениям: коэффициент запаса по касательным напряжениям: ; ; Суммарные коэффициенты и , учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении, вычисляем по формулам: =1,58; =1,4; =40,7 МПа; ys=yt=0 =9,54 МПа; =3,88; =11,23; =3,66; 6. Расчет подшипников по динамической грузоподъемности Современный расчет подшипников качения базируется на двух критериях: 1) статической грузоподъемности (предупреждает образование вмятин); 2) динамической грузоподъемности (предупреждает усталостное выкрашивание); При проектировании опор передачи исходными для определения нагрузок, действующих на подшипник, являются силы в зацеплении. В зацеплении действует нормальная сила Fn и сила трения Fтр. Силами трения в зацеплении пренебрегают, так как коэффициент трения между хорошо смазанными и чисто обработанными зубьями весьма мал. Для удобства расчетов нормальную силу Fn раскладывают на составляющие: в общем случае – радиальную Frр; окружную Ftр; осевую Faр. Схема приложения нагрузок, их распределение между опорами и их величины такие же, как были приведены в проверочных расчетах соответствующих валов. 6.1 Расчет подшипников быстроходного вала Для наиболее нагруженной опоры (А) рассчитываем эквивалентную нагрузку, принимая (Fr=RA), V=1, Кб=1, КТ=1; , принимаем X=1, Y=0. Эквивалентную нагрузку для радиального подшипника определяют по формуле: Для определения динамической грузоподъемности определяем: a1=0,62 – коэффициент, учитывающий надежность узла; a23=0,7 – коэффициент, учитывающий качество материала подшипника; p=3 - показатель степени, определяющий тип подшипника; =1020 млн. об. – ресурс в миллионах оборотов; =7748,33 Н; По каталогу выбираем подшипник радиальный шариковый по ГОСТ 8338-75 №205, d=25 мм, D=52 мм, B=15 мм, C=14000 H, C0=6950 H, n=12000 мин-1; Проверка на быстроходность: ; =38,5 мм; мин-1<12000 мин-1 6.2 Расчет подшипников среднего вала Для наиболее нагруженной опоры (В) рассчитываем эквивалентную нагрузку, принимая (Fr=RВ), V=1, Кб=1, КТ=1; , принимаем X=1, Y=0. Эквивалентную нагрузку для радиального подшипника определяют по формуле: ; =318,75 млн. об.; =40826,74 Н; По каталогу выбираем подшипник радиальный шариковый по ГОСТ 8338-75 №305, d=25 мм, D=62 мм, B=17 мм, C=41000 H, C0=22400 H, n=7500 мин-1; Проверка на быстроходность: ; =43,5 мм; мин-1<7500 мин-1 6.3 Расчет подшипников приводного вала Для наиболее нагруженной опоры (А) рассчитываем эквивалентную нагрузку, принимая (Fr=RA), V=1, Кб=1, КТ=1; , принимаем X=1, Y=0. Эквивалентную нагрузку для радиального подшипника определяют по формуле: ; =108 млн. об.; =31167,5 Н; По каталогу выбираем подшипник радиальный шариковый по ГОСТ 8338-75 №306, d=30 мм, D=72 мм, B=19 мм, C=32000 H, C0=24200 H, n=8000 мин-1; Проверка на быстроходность: ; =51 мм; мин-1<8000 мин-1 7.Расчет параметров корпуса Обычно корпуса редукторов изготавливают из чугунного литья, а корпуса тяжелонагруженных редукторов- из стального литья. При индивидуальном изготовлении корпуса часто выполняют сварными из листовой стали Ст2,Ст3. Толщина стенок сварных корпусов примерно на 20-30 % меньше чугунных. Соотношение размеров основных элементов корпуса из чугуна Толщина стенки редуктора мм; Толщина стенки крышки мм; Толщина ребра: в сопряжении со стенкой корпуса мм; в сопряжении со стенкой крышки мм; высота Н=5×d=40 мм; Диаметр фундаментальных болтов: мм; Диаметр болтов соединения крышки с корпусом редуктора: мм; Диаметр болтов крепления торцовых крышек подшипников и крышки смотрового отверстия: мм; Толщина фундаментных лап: мм; Толщина фланца корпуса мм; Высота центров: мм; Зазор между зубчатым колесом и стенкой корпуса: D=0,6×d=4,8 мм; между зубчатым колесом и дном: D1=2,5×d=16 мм; между зубчатыми колесами: D2=0,4×d=3,2 мм; 8.Подбор масла Экономичность и долговечность машин в большей степени зависят от правильности выбора смазочного материала. Обычно значение коэффициента трения в парах трения снижаются с ростом вязкости смазочного материала, но вместе с тем повышаются гидромеханические потери на перемешивание смазочного материала. Вопрос правильного выбора вязкости масла сводится к определению некоторого оптимального ее значения на основе опыта изготовления и эксплуатации узлов машин, а также рекомендаций теории смазывания. 1. Способ смазывания. В редукторе применим непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным методом (окунанием). Этот способ применим для зубчатых передач при окружных скоростях до 12,5 м/с. 2. Выбор сорта масла. Масло индустриальное И-100А ГОСТ 20799-75 9. Расчет болтов крепления редуктора к раме Расчетная схема болтового соединения приведена на рис.3. 9.1 Определим потребное усилие затяжки из условия не раскрытия стыка: ; ; ; =0; ; z=4 – принятое число болтов; Ас – площадь, на которой расположена группа болтов: =180×246=44280 мм2, Wc – момент сопротивления: =1815480 мм3; =23,34+209,47=232,87 Н×м k = 1,5 – коэффициент запаса затяжки; =2129,9 Н; =291,08 Н; 9.2 Полное усилие, действующее на один болт: =2129,9+0,4×291,08=2246,33 Н Материал болтов сталь 40Х - =333,33 МПа; 9.3 Определяем расчетный внутренний диаметр резьбы болтов из условия их прочности на разрыв: =3,58 мм; Конструктивно принимаем внутренний диаметр d=20 мм. Рис.3 Список используемой литературы 1. Анурьев В.И. “Справочник конструктора машиностроителя”. В 3-х т. Т.1-М: Машиностроение,1982-736 с. 2. Анурьев В.И. “Справочник конструктора машиностроителя”. В 3-х т. Т.2-М: Машиностроение,1980-559 с. 3. Анурьев В.И. “Справочник конструктора машиностроителя”. В 3-х т. Т.3-М: Машиностроение,1978-557 с. 4. “Проектирование механизмов-роботов”/В.И.Назин - Учебное пособие. Харьков: ХАИ,1999-137 с. 5. “Расчет и проектирование зубчатых передач”/Учебное пособие к курсовому проекту по деталям машин/Артеменко Н.П., Волошин Ю.И. Харьков: ХАИ, 1980-113 с. 6. “Инженерные расчеты подшипников и валов”/Учебное пособие- В.И.Назин-Харьков: ХАИ, 1995-120с. 7. Иванов М.Н. “Детали машин”. Учебник для ВУЗов. М, «Высшая школа”,1976-339 с. |
Страницы: 1, 2
НОВОСТИ |
ВХОД |
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |