Материал: РПЗ

Содержание

Задание на курсовой проект

Введение

1 Кинематический и силовой расчет привода

2 Проектировочные расчеты

2.1 Расчет цилиндрической косозубой передачи

2.2 Проверочные расчеты

2.3 Расчет валов

2.4 Выбор подшипников

2.5 Конструирование и расчет основных размеров корпуса и крышки

3 Проверочные расчеты

3.1 Расчет подшипников на долговечность

3.2 Расчет валов на сопротивление усталости

3.3 Расчет соединений передающих крутящий момент

Заключение

Список литературы

Введение

1. Кинематический и силовой расчет привода

Кинематическая схема привода к задвижке показана на рис.1.

1 – электродвигатель; 2 – муфта упругая; 3 – редуктор; 4 – муфта компенсирующая; 5 – гайка; 6 – винт; 7 – задвижка; 8 - трубопровод

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

Кинематическая схема редуктора показана на рис.2.

Рисунок 2 – Кинематическая схема редуктора

Входные данные:

– мощность на винте;

– частота вращения гайки.

Общий коэффициент полезного действия привода

,

где – КПД компенсирующей муфты (не учитываем);

– КПД цилиндрической косозубой передачи;

– КПД винтовой передачи с ;

.

Значение мощности на валу электродвигателя составляет

.

По каталогу выбираем электродвигатель закрытый обдуваемый серии 4А.

Таблица 1 – Параметры возможных к применению электродвигателей

Принимаем электродвигатель 4A100L8.

Таблица 2 – Параметры электродвигателя

Передаточное число редуктора

.

Определяем кинематические параметры на валах привода

Вал I (быстроходный вал редуктора)

;

.

Вал II (тихоходный вал редуктора)

;

.

Таблица 3 – Кинематические параметры

Срок службы привода .

Режим работы привода – реверсивный.

2. Проектировочные расчеты

   1. Расчет цилиндрической косозубой передачи

Входные данные:

- частота вращения шестерни ;

- вращающий момент на шестерне ;

- частота вращения колеса ;

- вращающий момент на колесе ;

- передаточное число .

Выбор материалов и их характеристики

Материал детали, вид термообработки и твердость поверхности зубьев

шестерня: Сталь 50Г, улучшение HB 241…285;

колесо: Сталь 50, нормализация HB 180…228.

Базовое число циклов перемены напряжений при расчете на контактную выносливость:

шестерня ; колесо .

Базовое число циклов перемены напряжений при расчете на изгибную выносливость:

шестерня ; колесо .

Допускаемое контактное напряжение при базовом числе циклов:

шестерня ;

колесо .

Допускаемое изгибное напряжение при базовом числе циклов:

шестерня ;

колесо .

Расчет допускаемых напряжений для выбранных материалов

Допускаемые контактные напряжения

,

где – коэффициент долговечности;

,

где – базовое число циклов перемены напряжений при расчете на контактную выносливость,

– эквивалентное число циклов контакта;

,

где – срок службы передачи;

– частота вращения зубчатого колеса.

Подставим в формулы численные значения

Шестерня

;

;

принимаем ;

.

Колесо

;

;

принимаем ;

.

Результирующее допускаемое контактное напряжение косозубой передачи

;

;

;

;

входит в диапазон.

Допускаемые напряжения при изгибе

,

где – коэффициент долговечности;

,

где – базовое число циклов перемены напряжений при расчете на изгибную выносливость,

– эквивалентное число циклов контакта;

,

где – срок службы передачи;

– частота вращения зубчатого колеса.

Подставим в формулы численные значения

Шестерня

;

;

принимаем ;

.

Колесо

;

;

принимаем ;

.

Определение геометрических параметров зубчатой передачи

Ориентировочное значение межосевого расстояния

,

где – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов колес;

– передаточное число;

– крутящий момент на шестерне передачи;

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

– коэффициент относительной ширины колеса;

– расчетное допускаемое контактное напряжение для передачи.

Назначаем коэффициенты:

(для косозубой передачи, сталь-сталь);

(для косозубых передач при консольном расположении колес относительно опор);

принимаем (для колеса HB<350 берем среднее значение).

Коэффициент ширины колеса вычисляем по формуле

.

(консольное расположение шестерни, HB<350).

Расчет ориентировочного межосевого расстояния

.

Округляем межосевое расстояние по ряду R_a40 по ГОСТ 6636-69

.

Определяем значение модуля из соотношения

;

Округляем модуль согласно ГОСТ 14186-69

.

Ширина венца колеса и шестерни

Определяем рабочую ширину венца колеса

.

Округляем ширину колеса по ряду R_a40 ГОСТ 6636-69

.

Определяем ширину шестерни

.

Округляем ширину шестерни по ряду R_a40 ГОСТ 6636-69

.

Число зубьев шестерни и колеса

.

Предварительное значение угла наклона зуба

.

Вычислим значения числа зубьев шестерни и колеса из соотношения