Расчет валов (стр. 1 из 6)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ГОРНОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Оценка			Режима
			Оформления
			Защиты

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по прикладной механике

Группа	Подпись	Ф.И.О.	Дата
Студент
Консультант		В.К. Загорский
Общая оценка проекта

УФА 2002

Содержание

Задание………………………………………………………………………..стр. 3

1. Кинематический и силовой расчет привода ….…………………..………..стр. 4

2. Материалы и термическая обработка колес …………………………….…стр. 5

3. Выбор допускаемых напряжений при расчете цилиндрических

зубчатых передач …………………….…………………………………...стр. 6

4. Методика расчёта закрытой цилиндрической передачи…………………..стр. 7

5. Расчет диаметра валов………………..………………………………….....стр. 10

6. Материалы валов и осей…………………………………………………….стр.11

7. Расчетные схемы валов……………………………………………………..стр.11

8. Расчёты на прочность……………………………………………………….стр.12

9. Подшипники качения……………………………………………………….стр.20

10. Подбор крышек подшипников…………………………………………......стр.23

11. Спецификация…………….….……………………………………………..стр.25

Список литературы…………………………………………………………стр.28

НТУ1. 300100.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Пояснительная записка

Литера

Лист

Листов

Проверил

Загорский

УГНТУ

Н.конт.

Утв.

Задание

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

МП.С=26 Нм.

Для данной схемы рассчитать:

1. габаритные размеры редуктора;

2. кинематический и силовой расчет редуктора;

3. подобрать допускаемых напряжений;

4. рассчитать диаметры валов;

5. подобрать материалы валов;

6. подобрать подшипники качения;

7. подобрать крышки подшипников.

8. начертить сборочный и рабочие чертежи.

Вертикальное расположение.

Кинематический и силовой расчет привода

Выбор электродвигателя. Привод - устройство для приведения в действие двигателем различных машин. При передаче мощности от двигателя к потребителю имеют место потери в элементах привода: в ременной и цепной передачах, в зубчатых сцеплениях, в подшипниках на валах. Все эти потери должны быть учтены при выборе электродвигателя , чтобы была обеспечена необходимая для потребителя мощность.

1.1 К. п. д. Привода

,

где

-к. п. д. редуктора; -к. п. д. открытой передачи;

,

где

- к. п. д. зубчатого зацепления; m - число зацеплений в редукторе;

- к. п. д. одного вала; n - количество валов в редукторе.

В данном случае

=0,99 , =0,96 имеется две пары подшипников и два зацепления, тогда

1.2 Расчетная мощность двигателя

. ,

где

Нм –крутящий момент на выходном валу привода;

об/мин -частота вращения выходного вала привода.

,

где

-скорость вращения вала.

Тогда

кВт и

кВт.

; Нм.

1.3 Передаточное отношение привода

.

Необходимо подобрать

так, чтобы передаточное отношение привода

лежало в пределах 2,5…4. Выбирается асинхронный двигатель 4А80В4

кВт. Синхронная частота вращения об/мин. Асинхронная частота вращения об/мин.

Тогда

.

Номер вала	nоб/мин	U	N кВт		Т Нм
1	1415	-	1,245	0,94	8,4
2	429,75	3,29	1,17	0,94	26

Таблица 1

2. Материалы и термическая обработка

зубчатых колес

Выбор материала зубчатых колес зависит от требований, предъявляемых к размерам и массе передач, а также от мощности , окружной скорости и требуемой точности изготовления колес.

Основным материалом для изготовления зубчатых колес большинства машин являются стали. В зависимости от твердости стальные зубчатые колеса делятся на две группы.

Первая группа – колеса с твердостью <НВ 350. Применяются в мало- и средненагруженных передачах. Материалами для колес этой группы служат углеродистые стали 45, 65, 50Г, 65Г, легированные стали 40Х, 40ХН, 40ХГР и др. Термообработка-улучшение производится до нарезания зубьев. Колеса с твердостью <НВ 350 хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению. Для равномерного износа зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни должна быть на 20…25НВ больше твердости колеса. Колеса с твердостью <НВ 350 широко используются в мало- и средненагруженных передачах, в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.

Вторая группа – колеса с твердостью > НВ350 (при твердости Ю НВ350 твердость материала измеряется по шкале Роквелла: 10 НВ=1 HRC). Применяются в тяжело нагруженных передачах. Высокая твердость рабочих поверхностей зубьев достигается объемной и поверхностной закалкой, цементацией. Эти виды термообработки позволяют в несколько раз повысить нагрузочную способность передачи по сравнению с улучшенными сталями.

В качестве материала выбираем сталь Ст.45 (улучшение).

Из справочных данных находим твёрдость по Бри Нелю:

3. Выбор допускаемых напряжений при расчете цилиндрических и конических зубчатых передач

Экспериментом установлено, что контактная прочность рабочих поверхностей зубьев определяется в основном твёрдостью этих поверхностей. Допускаемые контактные напряжения для расчётов на выносливость при длительной работе

, где - предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений По экспериментальным значениям, приведённых в таблице, находим =2HB+70 МПа.

МПа.

- коэффициент безопасности; в связи с постепенным процессом повреждения поверхности и пониженной опасности аварии машин коэффициент назначают небольшим: =1,1 при неоднородной структуре материала.

- коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи: .