Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


На проект по курсу «Детали машин» привод УИПА



Задание №6

На проект по курсу «Детали машин» привод УИПА


I Кинематическая схема

II Исходные данные

 

Параметры

Обозн.

Вариант

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Скорость каната V, м/мин         15          
Ширина барабана B, мм         280          
Диаметр барабана D, мм         180          
Номин. число условие на барабанах F, кн         18, 0          
Коэффициент перегрузки K         1, 8          
Долговечность Ц, ч         1800          
Режим Работы

 

 

График нагрузки

 

Вариант Зона Поз Обозначение Наименование кол Прим
             
        Документация    
             
        Сборочный чертеж    
             
        Сборочные единицы    
    х        
    1   Маслоуказатель 1  
    2   Крышка 1  
    3   Колесо червячное    
             
        Детали    
             
    4   Корпус 1  
    5   Крышка 1  
    6   Отдушина 1  
    7   Прокладка 1  
    8   Крышка 1  
    9   Пробка 1  
    10   Прокладка 1  
    11   Прокладка 1  
    12   Прокладка 2  
    13   Крышка 2  
    14   Вал 1  
    15   Кольцо 1  
    16   Колесо зубчатое 2  
    17   Стакан 1  
    18   Прокладка 1  

 

Вариант Зона Поз Обозначение Наименование кол

Прим

    21   Колесо зубчатое 2      
    22   Крышка 2      
    23   Кольцо 2      
    24   Вал 1      
                 
        Стандартные изделия        
        Болт ГОСТ Т808-Т0        
    30   М6х20 4      
    31   М12х30 24      
    32   М12х40 10      
    33   М16х140 6      
        Гайка ГОСТ S91S=10        
    34   МК-ГН 4      
    35   М16-ТН 6      
    36   Гайка М64х2 1      
        Гост 4811-88        
        Шайба ГОСТ 11311-88        
    37   12.02 40      
    38   Шайба 64 ГОСТ 118 Т2-80 1      
    39   Кольцо А40 ГОСТ 13942-80 1      
    40   Кольцо А160 ГОСТ 13943-80 2      
    41   Манжета ГОСТ 8152-19        
        1.1-55х80 1      
    42   1.1-90х125 2      
    43   Подшипник 208 1      
    44   Подшипник 21313 2      
    45   Подшипник 7212 2      
    46   Подшипник 2218 2      
    47   Шпонка 20х12х15 2      
    48   Кольцо А90 ГОСТ 13942-80 2      

 

Вариант Зона Поз Обозначение Наименование кол Прим
             
        Документация    
        Сборочный чертеж    
        Детали    
             
    1   Швеллер 12< =440 4  
             
    2   Швеллер 16< =500 2  
             
    3   Швеллер 16< =1390 2  
             
    4   Швеллер 16< =270 3  
             
    5   Лист б=8 360х190 1  
             
    6   Лист б=8 320х80 1  
             
    7   Лист б=8 380х170 2  
             
    8   Лист б=8 780х450 1  
             
             

 


Определение силовых и кинематических параметров привода

 

Мощность на валу рабочего органа P=2FeV/1000, где F – эквивалентная сила сопротивления

 

Fe=Fmax-Ke, где Ke – коэффициент эквивалентной нагрузки

Fe=Kt∙ Ke=18∙ 0, 82=14, 76 kH

P=2∙ 14, 76∙ 103/60∙ 1000=5, 9 кВт

 

КПД привода: n=n1∙ n2∙ n3∙ n42, где

n1 – КПД муфты=0, 99

n2

n3 – КПД цилиндрической передачи=0, 97

n4 – КПД пыра подшипников=0, 99

 

n=0, 99∙ 0, 8∙ 0, 97∙ 0, 99=0, 475

 

Mощность двигателя Pдв=P/n=5, 9/0, 475=7, 9 кВт

Принимаем двигатель n1 132 ММУЗ

Мощность двигателя Pдв=11 кВт

Частота вращения пд=1455 мин-1

Передаточное число привода: и=пу/пвых

где: пвых=V/ПД=12/3, 14∙ 0, 28=13, 64 мин-1

 

и=1455/13, 64=105, 7

 

Принимаем передаточное число цилиндрической передачи и12

Передаточное число быстроходной передачи

Иб=и/ит=106, 7/4=26, 6

Принимаем и1=4в=2S

Крутящий момент на валу двигателя

 

Т1=9550 ∙ Рчв/пчв=9550 ∙ 11/1455-72, 2Нм

 

Моменты на последующих валах

 

Т21∙ и1∙ п1∙ п2∙ пи=72, 2∙ 25∙ 0, 99∙ 0, 8∙ 0, 99=14+4 Нм

Т32∙ и2∙ п3∙ п4=1415∙ 0, 99∙ 4∙ 5434 Нм

 

Частота вращения валов

 

n2= n1/ и1=1455/25=58, 2 мин-1

n3= n2/ и2=58, 2/4=14, 9 мин-1


Выбор материала червячной пары

Скорость скольжения в зоне контакта

 

 

По таблице 3.1 принимаем материал венца червячного колеса, бронзу БРР10 Ф

Механические свойства δ =275 мПа; δ т=200 мПа

 

Допускаемые напряжения

 

Эквивалентное число циклов перемен напряжений по контакту

 

N He2=60∙ п2 lh Σ km1; 3∙ t=60∙ 58, 2∙ 12000(13∙ 0, 2+0, 83∙ 0, 65+0, 453∙ 0, 15)=2.29∙ 107 по изгибу

N Fe2=60∙ п2 ch: Σ 4m19∙ t1=60∙ 58, 2∙ 12000(13∙ 0, 2+0, 89∙ 0, 65+0, 459∙ 15)=12∙ 107

 

Коэффициент долговечности по контактным напряжениям изгиба

 

 

Коэффициент долговечности по контактным напряжениям

 

 

Допускаемое контактное напряжение

δ HP2=0, 9бв kul=0, 9∙ 275∙ 0, 9=222 мПа

 

Предельное допускаемое контактное напряжение

 

(δ HP2)max=4δ T2=4∙ 200=800 мПа

 

Предельное допускаемое контактное напряжение

 

(δ HP2)max=δ FpH2=0, 8δ r2=0, 8∙ 200=160 мПа

 

Допускаемое напряжение изгиба

 

δ HP2=0/6 δ b2∙ RFl=0, 16∙ 275∙ 0, 76=33, 4 мПа

 

По таблице3.4 принимаем число винтов червяка

Z=2


Расчет червячной передачи

Число зубьев червячного валика

 

Z2=Z1∙ u=2∙ 25=50

 

Ориентировочное значение коэффициента диаметра червяка

 

д1=0, 25∙ Z2=0, 27∙ 50=12, 5

 

Отношение среднего по времени момента к рабочему:

 

mp=Σ k1m: t1=0, 2+0, 8∙ 0, 65∙ 0, 45∙ 0, 15=0, 787

 

3.3 Коэффициент деформации червяка по табл. 3.5

Q=121

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки

 

KHB=1+(Z2/Q)3(1-mp)=1+(50/121)3∙ (1-0, 787)=1, 015

 

Коэффициент динамичности KHХ=1, 1

 

Межосевое расстояние

 

Принимаем dw=200мн


3.6 Предварительное значение модуля:

 

 m=2aw/g+Z2=2∙ 200/12, 5∙ 50> 6, 4 мм

 

Принимаем m=6.3

 

Коэффициент диаметра червяка

 

g=2aw/m-Z2=2∙ 200/6, 3-50=13, 5

 

Принимаем g=12, 5

 

3.8 Коэффициент диаметра смещения червяка:

 

x=2aw/m-Z2+9/2=200/6, 3-50+12, 5/2=0, 496

 

Контактное напряжение на рабочей поверхности зуба червячного колеса

 

,

 

где Ev – приведенный модуль упругости=1, 26

 

мПа< GHP=222мПа


Предельное контактное напряжение на рабочей поверхности зуба

 

 мПа< (GHP2)max2=800 мПа

 

Угол подъема вышки червяка

 

 

Приведенное число зубьев червячного колеса

 

7V2=72/cosγ =50/cos39, 09=51, 9

 

3.13 По табл. 3.6 выбираем коэффициент формы зуба колеса

 

YF2=1, 44

 

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки и динамичности

 

KEP=KHP2 1, 015 KFV=KV=1.1

 

Напряжение изгиба и точил зуба червячного колеса

 

GFH2=1500T2∙ YT2∙ KFP∙ Kkp∙ cosα /22∙ g∙ m3=20, 5< GFP2=33, 4 мПа

 

Предельное напряжение изгиба у ножки зуба

 

GFH2=β =Gf2=1, 8∙ 20, 5=36, 9 мПа= GFH2=160 мПа

Расчет геометрии червячной передачи

Длительные диаметры

 

d1=mφ =6, 3∙ 12, 5=78, 75 мм

d2=mz2=6, 3∙ 50=315 мм

 

Диаметры вершин

 

da1=d1+2ha∙ m=78, 75+2∙ 6, 3=91, 35 мм

da2=d2+2(ha+x) ∙ m=315+2∙ (1+0, 496) ∙ 6, 3=333, 8 мм

 

Наибольший диаметр червячного колеса

 

dam2=da2+bm/2+2=333, 8+6, 3∙ 6/2+4=343, 25 мм

Принимаем da2=344мм

 

Высота витка червяка

 

h1=h∙ m=2, 2∙ 6, 3=13, 86 мм

 

Расчет диаметра впадин

 

d cp1=da1-2h=72, 5-2∙ 13, 86=44, 78 мм

d cp2=da2-2(ha+C+x)m=315∙ 2(1+6, 2+0, 496) ∙ 6, 3=311, 6 мм

 

Принимаем da2=343 мм

 


Длина нарезной части червяка

 

b0=(12+0, 1Z2)m=(n+0, 1∙ 50) ∙ 6, 3=100, 8 мм

 

для исследованного червяка: b1> b10+4m=100, 8+4, 63=126 мм

 

Окружная скорость червяка

 

V1=Пd11/60∙ 103=3, 14∙ 78, 75-1455/60∙ 103=6 м/с

 

Скорость скольжения

 

VS=V/cosγ =6/cos9, 09=6, 08 м/с

 

5.3 По табл. 10 выбираем угол трения ρ ∙ ρ =1.15 коэффициент потерь в зацеплении

 

φ =1-tg8/tg(4+5)=1-tg9, 04/tg19, 09+1, 15=20, 14

 

5.4 Определить относительные потери в уплотн. по табл. 31:

 

φ у=0, 055

 

КПД червячной передачи

 

n=1- φ 3- φ y=1-0, 114-0, 055=0, 837

 

Радиальные силы


Допустимые напряжения

Угол профиля

 

hf=arctg(tg2/cosB)=arctg(tg200/cos200)=21, 1730


Межосевое расстояние

 

 мм

 

Принимаем dm=315 315 мм

 

Модуль зацепления

 

 мм

 

Принимаем m=5мм

 

ZC=2aw∙ cosβ /w=2∙ 315∙ cos20/5=118, 4

 

Принимаем ZC=118

 

Z1=Z1/U+1=118/U+1=23, 6

 

Принимаем Z1=24


Число зубьев колеса

 

Z2=ZC-Z1=118-24=94

 

Передаточное число

 

U=Z2/Z1=94/24=3, 917

Δ U=Σ (4∙ 3, 92)14y∙ 100%=2, 08%< 4%

 

Угол зацепления

 

dtω =arcos(a/aw∙ cosα t) ∙ arccos(313, 93/315∙ cos21, 173)=21, 67

 

Значение

 

invα tω =tgdecos-α ω =tg21, 67-21, 67/180π =0, 01912

invα t=tgα t-dt=tg21, 173-21, 173/180π =0, 01770

 

Коэффициент суммы смещения

 

 

Делительный диаметр

 

d1=mt/cosβ 1=5, 24/cos20=127, 7мм

d2=mt2/cosβ 1=5, 94/cos20=500, 16мм

 

Диаметр вершины

 

da1=d1+2∙ (1+x1- Δ y) ∙ m=127, 7+2∙ (1+0, 216∙ 0, 003) ∙ 5=137, 7 мм

da2=d2+2∙ (1+x2- Δ y) ∙ m=500, 16+2∙ (1+0, 003 ∙ 0) ∙ 5=510, 16 мм

 

Диаметр основной окружности

db1=d1∙ cos2t=127, 7∙ cos21, 173=119, 08 мм

 

Начальные диаметры

 

dw1=2aK1/U+1=2∙ 315/3, 917+1=128, 14 мм

dw2=dw1∙ U=128, 14∙ 3, 92=501, 86 мм


Окружная скорость

 

V=Tdw1∙ m/60∙ 103=128, 14∙ 58, 2/60∙ 103=0, 39 м/с

 

Окружная динамическая сила

 

 H/мм

 

Удельная окружная сила

 

WHT= FHT/ bw2∙ K ∙ KFB∙ KHV=11035/78∙ 1, 06∙ 1, 1∙ 1, 003=164H/мм

WFT= FKB/ bw2∙ K ∙ KFB∙ KFV=11073/78∙ 1, 2∙ 1, 23∙ 1, 006=211H/м2


Эквивалентное число зубьев

 

ZV1=Z1/cos3B=24/cos3200=28, 9

ZV2=Z2/cos3B=94/cos3200=113, 3

 

Коэффициенты формы зуба

 

YF1=3, 63; YF2=3, 6

 

Направление изгиба

 

 мПа

 

Контактные напряжения

 

 

Компоновка редуктора

 

Последовательно определяем диаметры валов по формуле:

 

, где [Σ ] – допускаемое нарушение кручений=15…30мПа

 Принимаем d=30мм

 Принимаем d2=70мм

 Принимаем d3=100мм

 

Толщина спинки корпуса редуктора

 

V=0, 025dw+3=0, 025∙ 315+3=10, 8 мм

 

Принимаем V=12мм

Диаметр болтов:

 

d1=0, 003wT+R=0, 003-315+12=21, 45 мм

 

Принимаем d1=24 мм

 

d1=16 мм, d3=12 мм

 

Расчет входного вала:

Исходные данные:

 

Ft=1728H; F2=3268H; F0=8978H

d=78, 75мм; T=72, 2Hм

 

Момент возникающий

 

Мн=0, 17=0, 1∙ 72, 2=7Нм

 

Определение опорных реакций и изгибающих моментов

Вертикальная плоскость

 

 

Горизонтальная плоскость

 

 

Суммарные изгибающие моменты


 

Принимаем материал вала сталь 40х

 

Gg< 900мПа; [G-l]=80мПа

 

Определим диаметры вала в сечении Д

Приведенный момент

 

 

Расчетный диаметр вала

 

 

Диаметр впадин червяка dt1=44, 78> 392 мм


Расчет промежуточного вала

 

Исходные данные

 

Ft1=11073H; Fy1 =4289H; Fa1=4030H; d1=127, 2 мм

Ft2=80, 78H; Fy1 =3269H; Fa1=1728H; d1=315 мм

Т=707 мм

 

Определим опорные реакции изгибающих моментов.

Вертикальная плоскость

 

 

Горизонтальная плоскость

 


Проверочный расчет вала на выносливость

Материал вала сталь 40х

 

ТВ=900мПа; Т1=450мПа; Σ =250мПа; ψ 0=0, 1. Сечение I-I

 

Эффективные коэффициенты концентрации нарушений от шпоночного газа по табл. 5.12 [2]

 

Ka=2, 15: KT=2, 05

 

Масштабный коэффициент табл. 5.16[2]

 

Er=ra=0, 6

 

Коэффициент состояния поверхности

 

KCr=Kru=1, 15

KCD=KE+KT-1/Eζ =2, 05+1, 15-1/0, 64=3, 59

Kζ D=Kζ +KTr-1/Eζ =2, 05+1, 15-1/0, 64=344

 

Эффективные коэффициенты напряжений от посадки границы колеса по табл. 5.15[2]

 

KAD=4, 5; KJD=3, 16

 

Окончательных принимаем: KED=451 KKD=3, 44

Осевой и номерный момент по табл. 5.9[2] W0=89100 ммВ

Напряжение изгиба и кручения


 

Коэффициент запаса прочности

 


Расчет выходного вала

 

Исходные данные:

 

Ft=18000H; Ft=11073H; Ft=4289H

Fa=4030H; d=500, 16 мм; T=2717мм

 

Определение опорных реакций и изгибающих моментов

Вертикальная плоскость

 

RaB=RBB=Ft1=11073H

MCB=MDB=RAB∙ a=-4073-0, 085=-941Hm

 

Горизонтальная плоскость

 

RBr=Ft∙ Ft1=18000-4282=13711H

MBr=-F2∙ c=-18000∙ 0, 16=2280Hm

MCr=-F2∙ (c+a)+RBr∙ a=-18000∙ 0, 245+1374∙ 0, 085=-3245Hm

MCHr=-Ft(c+a)+RAr∙ a+Fa1∙ d/2=-18000∙ 0, 245+13711∙ 0, 085+4030∙ 500, 16∙ 10-3/2=-2237Hm

 

Суммарные изгибающие моменты

 

 

Принимаем материал вала сталь45

 

Ев=600мПа; [Т-1]=55мПа


Определяем диаметр вала в сечении

Приведенный момент

 

 

Расчетный диаметр вала

 

мм


Подбор смазки для редуктора

 

Сорт масла выбираем по окружной скорости колес по формуле

 

Δ =2T/DT=0, 39 м/с

 

и по контактным напряжениям в зубе шестерни [I]=496 мПа

По таблице рекомендуемых сортов смазочных масел выбираем масло

 

U – F – A – 68 ГОСТ17-47 94-87

 

Объем масла, заливаемого в редуктор рассчитывается по формуле:

 

Uмаслабв∙ 0, 35=11∙ 0, 35=3, 15 л

Задание №6

на проект по курсу «Детали машин» привод УИПА


I Кинематическая схема

II Исходные данные

 

Параметры

Обозн.

Вариант

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Скорость каната V, м/мин         15          
Ширина барабана B, мм         280          
Диаметр барабана D, мм         180          
Номин. число условие на барабанах F, кн         18, 0          
Коэффициент перегрузки K         1, 8          
Долговечность Ц, ч         1800          
Режим Работы

 

 

График нагрузки

 

Вариант Зона Поз Обозначение Наименование кол Прим
             
        Документация    
             
        Сборочный чертеж    
             
        Сборочные единицы    
    х        
    1   Маслоуказатель 1  
    2   Крышка 1  
    3   Колесо червячное    
             
        Детали    
             
    4   Корпус 1  
    5   Крышка 1  
    6   Отдушина 1  
    7   Прокладка 1  
    8   Крышка 1  
    9   Пробка 1  
    10   Прокладка 1  
    11   Прокладка 1  
    12   Прокладка 2  
    13   Крышка 2  
    14   Вал 1  
    15   Кольцо 1  
    16   Колесо зубчатое 2  
    17   Стакан 1  
    18   Прокладка 1  

 

Вариант Зона Поз Обозначение Наименование кол

Прим

    21   Колесо зубчатое 2      
    22   Крышка 2      
    23   Кольцо 2      
    24   Вал 1      
                 
        Стандартные изделия        
        Болт ГОСТ Т808-Т0        
    30   М6х20 4      
    31   М12х30 24      
    32   М12х40 10      
    33   М16х140 6      
        Гайка ГОСТ S91S=10        
    34   МК-ГН 4      
    35   М16-ТН 6      
    36   Гайка М64х2 1      
        Гост 4811-88        
        Шайба ГОСТ 11311-88        
    37   12.02 40      
    38   Шайба 64 ГОСТ 118 Т2-80 1      
    39   Кольцо А40 ГОСТ 13942-80 1      
    40   Кольцо А160 ГОСТ 13943-80 2      
    41   Манжета ГОСТ 8152-19        
        1.1-55х80 1      
    42   1.1-90х125 2      
    43   Подшипник 208 1      
    44   Подшипник 21313 2      
    45   Подшипник 7212 2      
    46   Подшипник 2218 2      
    47   Шпонка 20х12х15 2      
    48   Кольцо А90 ГОСТ 13942-80 2      

 

Вариант Зона Поз Обозначение Наименование кол Прим
             
        Документация    
        Сборочный чертеж    
        Детали    
             
    1   Швеллер 12< =440 4  
             
    2   Швеллер 16< =500 2  
             
    3   Швеллер 16< =1390 2  
             
    4   Швеллер 16< =270 3  
             
    5   Лист б=8 360х190 1  
             
    6   Лист б=8 320х80 1  
             
    7   Лист б=8 380х170 2  
             
    8   Лист б=8 780х450 1  
             
             

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-10-24; Просмотров: 213; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.298 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь