Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Национальный аэрокосмический университет

им. Н.Е.Жуковского

Харьковский авиационный институт

Пояснительная записка к курсовому проекту

тема: Механизм привода тяговой лебёдки

Харьков 2004

Перечень условных обозначений, сокращений и символов

-- момент инерции, кг·м2;

-- угловая скорость, с-1;

-- частота вращения, об/мин;

-- момент, Н·м;

-- ресурс долговечности, ч;

-- передаточное отношение;

-- крутящий момент, Н·м;

-- коэффициент полезного действия;

-- число зубьев;

-- допускаемое контактное напряжение, Мпа;

-- допускаемое изгибное напряжение, МПа;

-- коэффициент безопасности;

-- коэффициент долговечности;

-- предел контактной выносливости, МПа;

-- предел изгибной выносливости, МПа;

-- базовое число циклов перемены напряжений;

-- расчетное число циклов перемены напряжений;

-- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий;

-- коэффициент динамической нагрузки;

-- коэффициент расчетной нагрузки;

-- модуль зацепления; -- коэффициент ширины зубчатого колеса;

-- делительный диаметр зубчатого колеса, мм;

-- диаметр окружности вершин зубчатого колеса, мм;

-- диаметр окружности впадин зубчатого колеса, мм;

-- ширина венца зубчатого колеса, мм;

-- межосевое расстояние, мм;

-- удельная расчетная окружная сила, Н;

-- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев;

-- коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес;

-- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

-- коэффициент трения в зацеплении;

-- количество сателлитов;

--коэффициент потерь в зубчатом зацеплении;

-- коэффициент смещения гибкого и жесткого колес;

-- коэффициент динамичности;

-- запас прочности по нормальным напряжениям;

-- запас прочности по касательным напряжениям;

-- общий запас прочности;

-- окружная сила, H;

-- радиальная сила, H.

Введение

Курсовой проект по деталям машин -- первая самостоятельная расчетно-конструкторская работа, в ходе выполнения которой приобретаются навыки приложения теоретических знаний, полученных при изучении фундаментальных и общетехнических дисциплин.

При выполнении курсового проекта находят практическое применение основные разделы курса ''Конструирование машин и механизмов'', такие как расчеты зубчатых передач различных типов, разъемных и неразъемных соединений, валов, выбор подшипников, материалов и термообработок, масел, посадок, параметров шероховатости и т.д.

в данной курсовой работе спроектирован механизм привода тяговой лебёдки. рассчитанный механизм должен обеспечивать получение на выходе требуемой частоты вращения.

Механизм привода тяговой лебёдки состоит из двигателя, и двухступенчатого редуктора, включающего последовательно соединенные цилиндрические передачи.

При выполнении сборочных чертежей изделия и рабочих чертежей деталей использован чертежно-конструкторский редактор Компас.

1. Проверка электродвигателя

Согласно заданию необходимо сконструировать редуктор для привода тяговой лебёдки.

Подбор асинхронного двигателя:

Принимаем 160 мм

Принимаем значение, равное:

Pдв=5,5 кВт

nдв=1445 об/мин

Передаточное отношение:

U=

Выбираем двигатель, имеющий следующие характеристики:

2. Расчет редуктора

2.1 Разбивка передаточного отношения

Кинематическая схема редуктора включает в себя две- ступени:

– цилиндрическая передача первая;

– цилиндрическая передача вторая.

Вычислим общее передаточное отношение редуктора по заданным значениям оборотов на входе и выходе редуктора:

Суммарное передаточное отношение редуктора можно представить в виде:

,

где: -- передаточное отношение первой цилиндрической ступени; -- передаточное отношение второй цилиндрической ступени. Примем:

2.2 Расчет первой цилиндрической передачи

Исходные данные

Требуемое передаточное отношение ;

Частота вращения шестерни ;

КПД подшипников качения

КПД передачи

Срок службы ;

Принятые материалы

Элемент передачи	Марка стали	Термо- обработка	Заготовка			Твердость поверхности
Шестерня	Сталь 40Х	цементация	поковка	950	800	350HB1
Колесо	Сталь 35ХМ	цементация	поковка	950	800	350HB1

Проектировочный расчет

1. Принимаем число зубьев шестерни равное:

;

2. По заданному передаточному отношению вычисляем число зубьев колеса:

3. Определение частот вращения и угловых скоростей валов:

— ведущего:

ведомого:

4. Определение крутящих моментов на валах:

— на ведущем валу:

— на ведомом валу:

5. Базовое число циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

6. Определение чисел циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

;

7. Определение допускаемых напряжений:

а) контактные:



где:

; ;

б) изгибные:

,

где:

;

в) предельные:

8. Определение коэффициентов расчетной нагрузки:

Примем

9. Определим начальный (делительный) диаметр шестерни:

где:

10. Модуль зацепления:

По ГОСТ 9563-60 , тогда

Из конструктивных соображений принимаем

Проверочный расчет.

1. Проверка передачи на контактную выносливость:

Окружная скорость:

Коэффициент расчетной нагрузки:

Принимаем:

Определяем удельную расчетную окружную силу:

Недогрузка равна 18%.

Проверка передачи на изгибную выносливость:

3. Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки (проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома).

4. Определение геометрических размеров шестерни и колеса:

5. Ширина зубчатых колёс: bw1=21 мм; bw2=18 мм.

2.3 Расчет второй цилиндрической передачи

Исходные данные

Требуемое передаточное отношение ;

Частота вращения шестерни ;

КПД подшипников качения

КПД передачи

Срок службы ;

Принятые материалы

Элемент передачи	Марка стали	Термо- обработка	Заготовка			Твердость поверхности
Шестерня	Сталь 40Х	цементация	поковка	950	800	350HB1
Колесо	Сталь 35ХМ	цементация	поковка	950	800	350HB1

Проектировочный расчет.

1. Принимаем число зубьев шестерни равное:

;

2. По заданному передаточному отношению вычисляем число зубьев колеса:

4. Определение частот вращения и угловых скоростей валов:

— ведущего:

ведомого:

4. Определение крутящих моментов на валах:

— на ведущем валу:

— на ведомом валу:

5. Базовое число циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

6. Определение чисел циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

;

7. Определение допускаемых напряжений:

а) контактные:

где:

; ;

б) изгибные:

,

где:

;

в) предельные:

8. Определение коэффициентов расчетной нагрузки:

Принимаем

9. Определим начальный (делительный) диаметр шестерни:

где:

10. Модуль зацепления:

По ГОСТ 9563-60 , тогда

Из конструктивных соображений принимаем

Проверочный расчет.

1. Проверка передачи на контактную выносливость:

Окружная скорость:

Коэффициент расчетной нагрузки:

электродвигатель привод тяговой лебёдка

Принимаем:

Определяем удельную расчетную окружную силу:

Недогрузка равна 21%.

Проверка передачи на изгибную выносливость:

3. Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки (проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома).

5. Определение геометрических размеров шестерни и колеса:

3. Расчёт валов.

Конструктивно принимаем диаметр первого вала 40 мм, второго вала также 40 мм, а третьего вала: 50 мм.

Ширина ступицы первой ступени: l1=1.2dвала2=1.2*32=38.7 мм;

Ширина ступицы второй ступени: l2=1.2dвала3=1.2*51=61.32 мм;

Диаметр обода первой ступени: Dоб1=df2-6m1=199-6*2=187 мм;

Диаметр обода второй ступени: Dоб2=df2-6m2=256-6*4=234мм;

Диаметр ступицы первой ступени: Dступ1=1.5 dвала2=1.5*32=48;

Диаметр ступицы второй ступени: Dступ2=1.5 dвала3=1.5*51=77;

Размер фаски первой ступени: f1=0.5*m1=0.5*2=1 мм;

Размер фаски второй ступени: f2=0.5*m2=0.5*4=2 мм.

Заключение

В данном курсовом проекте в соответствии с полученным заданием спроектирован механизм привода тяговой лебёдки, обеспечивающий требуемую частоту вращения выходного вала.

В результате проектировочных расчетов получены конкретные параметры деталей механизма, участвующих в передаче движения, таких как: зубчатые колеса, валы, подшипники. Детали корпуса изделия, крепления и другие элементы разработаны конструктивно. Произведен подбор стандартных деталей крепежа.

В соответствии с условиями работы механизма выбрана смазка окунанием.

Литература

• 1. Иванов М.Н. Детали машин. Учебн.М.: Высшая школа, 1984, 336с.
• 2. Решетов Д.Н. Детали машин. Учебн.М.: Машиностроение, 1989, 496с.
• 3. Проектирование механических передач. Чернавский С.А. и др. М.: Машиностроение, 1984, 558с.
• 4. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин, Х.: Основа, 1991, 276с.
• 5. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.,-Л.: Машиностроение, 1966, 307с.
• 6. Ткаченко В.А. Проектирование многосателлитных планетарных передач. Х., ХГУ,1961, 132с.
• 7. Полетучий А.И. Волновые зубчатые передачи. Карьков, ХАИ, 1979, 106с.
• Расчеты и проектирование зубчатых передач. Артеменко Н.П., Волошин Ю.И., Ефоян А.С., Рыдченко В.М., Харьков, ХАИ, 1980, 108с.
• 8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х томах. М.: Машиностроение, 1979.
• Размещено на Allbest.ru