- •Санкт-Петербург
- •Методические указания к выполнению курсового проекта
- •1. Задание на курсовой проект
- •2. Основные требования к оформлению проекта
- •3. Защита курсового проекта
- •1. Выбор двигателя и кинематический расчет привода с клиноременной передачей
- •2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода с цепной передачей
- •3. Расчет зубчатых колес редуктора
- •4. Расчет клиноременной передачи
- •Давление в шарнире проверяем по формуле
- •Определяем число звеньев цепи по формуле (примем оптимальное отношение межосевого расстояния к шагу ):
- •6. Предварительный расчет валов.
- •7. Уточненный расчет ведомого вала
- •8. Подбор подшипников
- •9.Выбор муфты
- •10. Проверка прочности шпоночных соединений
- •11. Смазывание редуктора
- •12. Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •13. Допуски и посадки деталей, передач, шероховатость поверхности
- •Коэффициент запаса прочности [s] приводных роликовых цепей
11. Смазывание редуктора
Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, снижает износ и нагрев деталей.
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемого внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Масло заливается через смотровое окно в крышке корпуса редуктора. Слив масла при его замене - через сливное отверстие, закрытое маслосливной пробкой.
Объем масляной ванны принимается из расчета 0,5÷0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности. В проектируемом редукторе
VM=(0,5÷0,8) • 3.0=1,5÷2.4л; принимаем VM = 2 л.
Смазывание подшипников осуществляется за счет разбрызгивания масла при работе редуктора. Для предотвращения вытекания масла в зазорах между валами редуктора и сквозными крышками подшипников в последних устанавливаются войлочные или резиновые уплотнения - манжеты (табл. П 11.1).
Марка индустриального масла определяется по табл. П 11.2 (рабочая температура 50°С).
Окружная
скорость колес
Для этой скорости принимаем масло
И-40А.
Контроль уровня масла, находящегося в корпусе редуктора, производится простейшим жезловым маслоуказателем.
12. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки: δ=0,025а+1=0,025·160+1=5 мм, принимаем δ=8мм; δ1 = 0,02а + 1=0,02·160+1=4,2мм, принимаем δ1 =8мм.
Толщина фланцей поясов корпуса и крышки:
b=1,5δ=1,5·8=12мм; b1=1,5δ1=1,5·8=12мм;
нижнего пояса корпуса
p=2,358δ=2,35·8=19мм; принимаем р=20мм
Диаметр болтов:
Фундаментных - d1=(0,03÷0,036)а+12=(0,03÷0,036)160+12=16,8÷17,8мм;
принимаем болты с резьбой М20;
крепящих крышку к корпусу у подшипников - d2=(0,7÷0,75)d1=(0,7÷0,75)20=14÷15мм; принимаем болты с резьбой М16;
соединяющих крышку с корпусом d3=(0,5÷0,6)d1=(0,5÷0,6)20=10÷12мм; принимаем болты с резьбой М12.
13. Допуски и посадки деталей, передач, шероховатость поверхности
Допуски, посадки и шероховатости принимаем по рекомендованной литературе.
Допуски для сопрягаемых размеров принимаем для валов по 6 и 7 квалитетам, для отверстий по 7 и 8 квалитетам. Предельные отклонения свободных размеров принимаем Н14, h14.
Принимаем посадки основных деталей передач:
1. Зубчатое колесо на вал - Н7/р6
2. Полумуфта на вал - Н7/h6
3. Шкив на вал - H7/h6
4. Распорное кольцо на вал - Н8/к6
5. Крышки подшипника в корпус - H7/h9
6. Отклонение вала под внутреннее кольцо подшипника - к6
7. Отклонение отверстия под наружное кольцо подшипника - Н7
8. Отклонение ширины шпоночного паза для ступицы колеса и шкива - D10, вала -Н9.
Шероховатости поверхности при квалитетах 6 ÷ 8 принимаем не ниже Ra = 2,5 мкм.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица П 1.1
Значения к.п.д. и передаточных чисел и механических передач
-
Передача
К.П.Д.; η
и
Зубчатая цилиндрическая
0,97-0,98
2,5-6,3
Клиноременная
0,95-0,97
1,5-3,0
Потери в опорах каждого вала
0,99 - 0,995
-
Примечание: значения и в указанных диапазонах при проектировочном расчете можно принимать: 1,3; 1,8; 2,0; 2,24; 2,8; 3,15; 3,55; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6; 6,3.
Таблица П 1.2
Электродвигатели асинхронные 4А, закрытые обдуваемые
-
Мощность,
Рэд. кВт
Синхронная частота вращения мин-1
3 000
1 500
1 000
типо – размер
частота
вращения
nэд, мин-1
типо- размер
частота
вращения,
nэд, мин-1
типо – размер
частота
вращения,
nэд, мин-1
1.10
71В2
2811
71В4
1420
80В6
920
1.5
80А2
2850
80А4
1415
90L6
935
2,2
80В2
2850
80В4
1425
100L6
950
3,0
90L2
2841
90L4
1435
112МА6
955
4.0
100S2
2880
100S4
1430
112МВ6
950
5,5
100L2
2880
100L4
1445
132S6
965
7,5
112М2
2900
112М4
1445
132М6
970
Примечания: 1. Пример условного обозначения электродвигателя мощностью 4 кВт, синхронная частота 1 500 мин-1; Электродвигатель 4А100S4 УЗ. 2. 4А – серия; двух- или трехзначное число - высота оси ротора над опорной плоскостью в мм, буквы А, В, L, S, М относятся к установочным размерам; цифры 2. 4, 6 означают число пар полюсов; УЗ - для умеренного климата. Отношение пускового момента к номинальному: Tпуск/Tном = 2,0.
Таблица П 3.1
Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес и валов (термообработка - улучшение)
-
Марка стали
Предел прочности
Предел текучести
Твердость,
НВ
Примечания
45
ЗОХГСА
40Х
40ХН
690-730 930-1020 830-930 835-930
340-440 740-840 540-690 540-690
200-230 250-260 245-270 250-280
Предел контактной выносливости поверхности зубьев (МПа):
;Предел выносливости при изгибе зубьев (МПа):
;
коэффициенты безопасности:[Sh] =1.1; [sf]= 2,0
Таблица П 3.2
Межосевые расстояния аw и нормальные модули зацепления mn
-
aw,мм
80
100
125
160
200
250
315
90
112
140
180
224
280
355
mn,мм
2.0
2.0
2,0
2,5
3.0
4.0
5.0
2.5
3,0
4,0
5,0
6,0
Таблица П 3.3
-
Число зубьев шестерни z1,
17
20
25
30
40
50
>60
Коэффициент YF
4.28
4.09
3,90
3,80
3,70
3,66
3,61
Таблица П 4.1
Клиновые ремни нормального сечения и вращающие моменты, при которых они применяются
-
Обозначение сечения
Т1
Н• м
dl min, мм
bp мм
bo мм
h,
мм
А,
мм2
Lр,
мм
О
А
Б
В
<20
15-60 45-150 120-600
63
90 125 200
8.5
11
14
19
10
13 17
22
6
10,5 13,5
230
47
81
138
230
400-2500
560-4000
800-6300
1800-10600
Клиновой ремень
Обозначения: Т1-вращающий момент на меньшем шкиве; d1min - минимальный диаметр меньшего шкива ; bр - ширина ремня на нейтральном слое; bo - ширина большего основания трапеции в сечении; h - высота сечения ремня; А-площадь сечения; Lp - длина ремня.
Стандартный ряд длин Lp: 400, 450,500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1400, 1600, 1800 ,2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3750 ,4000, 4500, 5000.
Таблица П 4.2
Профиль канавок шкивов
-
Сечение
ремня
Размеры канавок, мм
dp для угла канавки ао
bp
ho
Н
е
f
34°
36°
38°
40°
О
8,5
2,5
10,0
12,0
8,0
63-71
80-100
112-160
≥ 180
А
11,0
3,5
12,5
15,0
10,0
90-112
125-160
180-400
≥ 450
Б
14,0
5,0
16,0
19,0
12,5
125-160
180-224
250-500
≥ 560
В
19,0
5,7
14,3
25,5
17,0
—
200-315
355-630
≥ 710
Номинальные расчетные диаметры шкивов dp 63, 67, 71, 78, 80, 85, 90, 95, 100, 106, 112, 118, 125, 132, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 214, 224, 236, 250, 265, 280, 300, 315, 335, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 500, 530, 560, 600, 620, 630.
Профиль канавок шкивов Ширина шкива вычисляется по формуле:
где z – число ремней в передаче.
Таблица П 4.3
Мощность Р0, передаваемая одним клиновым ремнем
-
Сечение
ремня
dpmin меньшего
шкива, мм
Мощность Ро, кВт при скорости ремня v, м/с
3
5
10
15
20
25
30
О
63
0,31
0,49
0.82
1,03
1.11
-
71
0,37
0,56
0.95
1,22
1,37
1,40
80
0,40
0,62
1,07
1,41
1,60
1,65
90
0,44
0,67
1.16
1,56
1,73
1,90
А
90
0,56
0.84
1,39
1.75
1.88
-
100
0,62
0,95
1,60
2,07
2,31
2,29
112
0,70
1,05
1,82
2,39
2,74
2.82
2.50
125
0,74
1.15
2.00
2,66
3,10
3,27
3.14
125
0,92
1,39
2,26
2,80
-
-
-
Б
140
1,07
1,61
2,70
3,45
3,83
-
-
160
1,20
1,83
3,15
4,13
4,73
4,88
4,47
180
1,30
2,01
3,51
4,66
5,44
5,76
5,53
Примечание: при промежуточных скоростях мощность Ро определяется интерполяцией.
Таблица П 4.4
Значение
коэффициентов
и
Cz
-
ao
180
150
130
110
1,0
0,92
0,86
0,78
Z
1,0
2-3
4-6
7-8
Cz
1,0
0,95
0,9
0,85
Обозначения: ao -угол обхвата меньшего шкива; Z - число ремней.
Таблица П 4.5
Значение коэффициента Ср
Число смен |
Характер нагрузки |
||
Спокойная пусковая нагрузка до 120% номинальной |
С умеренными колебаниями, пусковая нагрузка до 150 номинальной |
Со значительными колебаниями, пусковая нагрузка до 200 номинальной |
|
Односменная Двухсменная трехсменная |
1,0 1,1 1,4 |
1.1 1,2 1,5 |
1.2 1,3 1,6 |
Таблица П 4.6
Значение коэффициента СL для клиновых ремней
(ГОСТ 1284.3-80 с сокращениями)
Lp, мм |
Сечение ремня |
|||
О |
А |
Б |
В |
|
400 500 560 710 900 1000 1250 1500 1800 2000 2240 2500 2800 |
0,79 0,81 0,82 0,86 0,92 0,95 0,98 1,03 1,06 1,08 1,10 1,30 - |
- - 0,79 0,83 0,87 0,90 0,93 0,98 1,01 1,03 1,06 1,09 1,11 |
- - - - 0,82 0,85 0,88 0,92 0,95 0,98 1,00 1,03 1,07 |
- - - - - - - - 0,86 0,88 0,91 0,93 0,95 |
Таблица П 4.7
Значение коэффициента
Сечение ремня |
О |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
|
0,06 |
0,1 |
0,18 |
0,3 |
0,6 |
0,9 |
Шаг
t цепи,
мм
d,
мм
h
, мм
b,мм
Q,
кН
q
,kг/м
9,525
5,72
3,28
6,35
8,5
17
9,1
0,45
28,1
12,7
7,75
4,
45
8,
51
11,8
21
18,
2
0,
75
39,
6
15,875
9,65
5,
08
10,
16
14,
8
24
22,
7
1,
0
54,
8
19,
05
12,
7
5,
96
11,
91
18,
2
33
31,
8
1,
9
105,
8
25,
4
15,
88
7,
95
15,
88
24,2
39
60,
0
2,
6
179,
7
31,
75
19,
05
9,
55
19,
05
30,
2
46
88,
5
3,
8
262
38,
1
25,
4
11,
12
22,
23
36,
2
58
127
5,
5
394
,
мм
Цепи приводные роликовые однорядные ПР (ГОСТ 13568-75)
Таблица П 5.2
Допускаемое давление в шарнирах цепи
[p], МПа ( при
)
Мин-1 |
Шаг цепи, мм |
|||||
12,7 |
15, 875 |
19,05 |
25,4 |
31,75 |
38,1 |
|
50 |
46 |
43 |
39 |
36 |
34 |
31 |
100 |
37 |
34 |
31 |
29 |
27 |
25 |
200 |
29 |
27 |
25 |
23 |
22 |
19 |
300 |
26 |
24 |
22 |
20 |
19 |
17 |
500 |
22 |
20 |
18 |
17 |
16 |
14 |
750 |
19 |
17 |
19 |
15 |
14 |
13 |
1000 |
17 |
16 |
14 |
13 |
13 |
- |
1250 |
16 |
15 |
13 |
12 |
- |
- |
2000 |
15 |
14 |
- |
- |
- |
- |
2800 |
14 |
13 |
- |
- |
- |
- |
