Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет допускаемых контактных напряжений





РЕФЕРАТ

В данной курсовой работе всего: страниц, рисунков , таблиц , использованных источников .

 

РЕДУКТОР, ЦИЛИНДРИЧЕСКОЕ КОЛЕСО, ПОДШИПНИКИ, ШПОНКА, ВАЛ, МУФТА

 

В курсовой работе нужно спроектировать одноступенчатый косозубый цилиндрический редуктор.

Выполнить чертёж деталей редуктора: цилиндрическое колесо, вал - шестерня, вал колеса, крышка подшипника и сборочный чертеж редуктора.

 

Введение

 

Машины состоят из деталей. Детали машин – это составные части машин, каждая из которых изготовлена без применения сборочных операции (например, вал).

Число деталей в сложных машинах может составлять десятки и сотни тысяч, например, в автомобиле более 15 тыс. деталей, в автоматизированных комплексах прокатного оборудования – более миллиона.

Курс «Детали машин» охватывает, также совокупность совместно работающих деталей, представляющих собой конструктивно обособленные единицы, обычно объединяемые, одним назначением и называемые сборочными единицами или узлами. Узлы одной машины можно изготовлять на разных заводах. Характерными примерами узлов являются редукторы, коробки передач, муфты, подшипники в собственных корпусах.



Для получения знаний по проектированию, проводим проектирование редуктора. Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Редуктор предназначен для снижения угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса, в котором расположены элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники.

 

 

1 Техническое задание

 

Мощность на ведомом валу Р2=4,0 кВт = 4000 Вт

Число оборотов двигателя n1­­=3000 об/мин

Передаточное число редуктора U=4,0

 


Кинематический расчет привода

 

Выбор электродвигателя

Электродвигатель выбирается стандартный, наиболее подходящий для заданных режимов и условий работы по техническим характеристикам и исполнению. Требуемая мощность на валу двигателя определяется на основании заданной мощности на выходном валу редуктора с учетом потерь мощности в зацеплении и опорах.



Определяем общее КПД

 

 

где hм=0,97 – КПД муфты;

hзп=0,95 – КПД зубчатого зацепления;

hпк=0,99 – КПД подшипников качения;

 

 

Определяем мощность на валу двигателя

Вт

По полученной величине мощности из каталога выбираем электродвигатель, с условием, что мощность электродвигателя будет ближайшей большей, чем расчетная. Характеристику двигателя занесем в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1 – Характеристика двигателя

Тип двигателя Мощность, Вт Частота вращения, об/мин
АИР100S2

 

2.1 Определение нагрузочных характеристик

 

а) Определяем мощность на ведущих и ведомых валах

 

Вт

Вт

 

б) Определяем число оборотов

об/мин

в) Определим угловые скорости

с-1

с-1

с-1

об/мин

 

г) Определим крутящие моменты

 

Н·м

Н·м

 

Н·м

 

Данные расчёта сводим в таблицу 2.2.

 

Таблица 2.2 – Данные расчета нагрузочных характеристик

№ вала Мощность, Вт Частота, об/мин Крутящий момент, Н м Угловая скорость, с-1
ЭД 4429,68 14,11
4253,82 13,55
4000,72 50,96 78,5

РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

Выбор материала колес

Для изготовления колеса и шестерни выбираю сталь 40Х. Термообработка шестерни – улучшение 2 до твердости НВ1 269…302, колеса – улучшение 1 до твердости НВ2 235…262

 

Свойства материала сведены в таблицу 2.1.1

Колесо Марка стали Термообработка Твердость σв, МПа σт, МПа
Колесо 40Х Улучшение 1 НВ 235…262
Шестерня Улучшение 2 НВ 269…302

 



Расчет допускаемых контактных напряжений

Находим допускаемые напряжения для колеса и шестерни по формуле:

 

 

где σHlim – базовый предел контактной выносливости поверхности зуба;

KHL – коэффициент долговечности;

SH – коэффициент безопасности.

Для улучшенных сталей σHlim находят по формуле

 

где НВср – среднее арифметическое значение твердости.

Среднее арифметическое значение твердости колеса:

 

 

То же для шестерни:

 

 

Базовый предел контактной выносливости поверхности зуба колеса равен:

 

 

Базовый предел контактной выносливости поверхности зуба шестерни равен:

 

 

При объемном упрочнении коэффициент безопасности SH равен SH=1.1.

Коэффициент долговечности KHL определяется по формуле

 

 

где NH0 – базовое число перемены напряжений, зависящее от твердости поверхности зуба;

NHE – эквивалентное число циклов нагружения зуба за расчетный срок службы.

Для зубьев после улучшения 1 NH02 = 12.5 млн. циклов, после улучшения 2 NH01 = 25 млн. циклов.

Эквивалентное число NHЕ циклов нагружения при постоянной нагрузке:

 

 

где n – частота вращения колеса (шестерни);

с – число зацеплений зуба за один оборот;

t – число часов работы за расчетный срок службы.

 

Эквивалентное число циклов нагружения зуба колеса равно:

 

 

Эквивалентное число циклов нагружения зуба шестерни:

 

 

Т.к. NHE1>NH0, NHE2>NH0, то принимаем KHL1 = KHL2 = KHL = 1.

Допускаемые контактные напряжения для колеса и шестерни:

 

 

 

Т.к. разность твердости колеса и шестерни невелика, то в качестве расчетного допускаемого напряжения принимаю меньшее из полученных [σН]1 и [σН]2: [σН] = 515 МПа.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.