Raportul de transmisie al cutiei de viteze elicoidale. Cutie de viteze conică într-o singură treaptă

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Exercita

Proiectați unitatea.

Unitatea include următoarele trepte de viteză:

1 - angrenaj conic deschis;

Cuplul pe arborele de iesire -T B =260 Nm;

viteza de rotatie pe arborele de iesire n out = 190 rpm; K an =0,66; K zi = 0,3;

Durată de viață T sl = 10 ani,

Mod de operare IV.

• 1. Introducere
• 2. Selectarea motorului electric și calculul cinematic

3. Calculul transmisiei cutiei de viteze

• 4. Calculul geometric al angrenajului conic
• 5. Calculul transmisiei cu curele poli-V
• 6. Calcul de proiectare a arborilor. Schița de schiță a cutiei de viteze
• 7. Calculul diagramei arborelui
• 7.1 Arborele de mare viteză
• 7.2 Arborele de viteză mică
• 8. Determinarea masei și a costului acesteia
• 9. Alegerea tipului de ulei
• 10. Design carcasa cutiei de viteze
• 11. Tehnologia de asamblare a cutiei de viteze
• Concluzie
• Lista literaturii folosite

arbore de lubrifiere a motorului electric cutie de viteze

1. Introducere

Un inginer proiectant este creatorul de noi tehnologii și nivelul său munca creativă ritmul progresului științific și tehnologic este determinat într-o măsură mai mare. Activitatea unui designer este una dintre cele mai complexe manifestări ale minții umane. Rolul decisiv al succesului în crearea de noi tehnologii este determinat de ceea ce este inclus în desenul designerului. Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, problemele problematice sunt rezolvate ținând cont de un număr din ce în ce mai mare de factori bazați pe date din diverse științe. La implementarea proiectului se folosesc modele matematice, bazate pe studii teoretice și experimentale legate de rezistența volumetrică și de contact, știința materialelor, ingineria termică, hidraulica, teoria elasticității și mecanica structurală. Informațiile din cursurile de rezistență a materialelor, mecanică teoretică, desen de inginerie mecanică etc. sunt utilizate pe scară largă. Toate acestea contribuie la dezvoltarea independenței și a unei abordări creative a problemelor puse.

Atunci când alegeți tipul de cutie de viteze pentru a conduce un corp de lucru (dispozitiv), este necesar să luați în considerare mulți factori, dintre care cei mai importanți sunt: ​​valoarea și natura modificării sarcinii, durabilitatea necesară, fiabilitatea, eficiența, greutatea. și dimensiunile generale, cerințele privind nivelul de zgomot, costul produsului, costurile de operare.

Dintre toate tipurile de transmisii, angrenajele au cele mai mici dimensiuni, greutate, cost și pierderi de frecare. Coeficientul de pierdere al unei perechi de angrenaje, cu o execuție atentă și o lubrifiere adecvată, nu depășește de obicei 0,01. Transmisiile cu viteze, în comparație cu alte transmisii mecanice, sunt foarte fiabile în funcționare, au un raport de transmisie constant datorită absenței alunecării și pot fi utilizate într-o gamă largă de viteze și rapoarte de transmisie. Aceste proprietăți au asigurat răspândirea largă a angrenajelor; sunt folosite pentru puteri care variază de la neglijabile (în dispozitive) până la zeci de mii de kilowați.

Avantajele angrenajelor: raport de transmisie constant (pentru cilindric cu tăiere dreaptă U=2….4, cilindric elicoidal U=4….6, pentru teșit U=1…..6.3), capacitate mare de încărcare, randament ridicat (0,96….0 ,99 ), dimensiuni mici, durabilitate mare, rezistență, fiabilitate, ușurință de întreținere, sarcini relativ mici pe arbori și suporturi

Dezavantajele angrenajelor: imposibilitate fără modificări treptate ale vitezei, cerințe ridicate pentru fabricarea și instalarea de precizie, zgomot la viteze mari, proprietăți slabe de absorbție a șocurilor, care afectează negativ compensarea sarcinilor dinamice, volumul la distanțe mari de centru, necesitatea de echipamente și unelte speciale pentru tăiere dinții, angrenajele nu sunt protejate de sarcini periculoase

Roțile dințate conice, în comparație cu roți dințate cilindrice, sunt cele mai dificil de fabricat și instalat, deoarece necesită o mare precizie.

Unul dintre obiectivele proiectului finalizat este dezvoltarea gândirii inginerești, inclusiv capacitatea de a folosi experiența anterioară și modelul folosind analogi. Pentru un proiect de curs sunt preferate obiectele care nu numai că sunt bine distribuite și de mare importanță practică, dar nici nu sunt supuse perimării în viitorul apropiat.

Sunt diverse tipuri roți dințate mecanice: cilindrice și conice, cu dinți drepti și elicoidale, hipoid, melcat, globoid, uni și multifile etc. Aceasta ridică problema alegerii celei mai raționale variante de transmisie. Atunci când alegeți un tip de transmisie, aceștia sunt ghidați de indicatori, printre care principalii sunt eficiența, dimensiunile totale, greutatea, funcționarea lină și sarcina de vibrații, cerințele tehnologice și numărul preferat de produse.

Atunci când alegeți tipuri de angrenaje, tip de angrenaj, caracteristicile mecanice ale materialelor, este necesar să țineți cont de faptul că costurile materialelor reprezintă o parte semnificativă din costul produsului: în cutiile de viteze de uz general - 85%, la mașinile rutiere - 75%, în mașini - 10% etc.

Găsirea modalităților de reducere a masei obiectelor proiectate este cea mai importantă condiție prealabilă pentru progrese viitoare, o conditie necesara economisirea resurselor naturale. Cea mai mare parte a energiei generate în prezent provine din transmisii mecanice, astfel încât eficiența acestora determină într-o oarecare măsură costurile de exploatare.

Cerințele de reducere a greutății și dimensiunilor totale sunt cel mai pe deplin satisfăcute de o acționare care utilizează un motor electric și o cutie de viteze cu angrenaj extern.

2. Selectarea motorului electric și calculul cinematic

Puterea la arborele de ieșire al cutiei de viteze:

Eficiența generală a conducerii

unde з cureaua = 0,94 - randamentul transmisiei curea; z con = 0,97 - randamentul unui angrenaj conic închis; s p/c = 0,99 - randamentul rulmentilor (o pereche); (O.T. Temirtasov, tabel 3.1 - Eficiența angrenajelor și dispozitivelor, p. 34).

Putere necesară pe arborele motorului

Alegerea unui motor electric.

În funcție de puterea necesară P TR = 5,55 kW (conform tabelului K9, K10 pp. 384 - 385, A.E. Sheinblit), alegem un motor electric trifazat cu colivie de uz industrial general, seria 4A, cu rotație sincronă. viteza de 1500 rpm. marca 4A112M4UZ cu parametrii P el/dv = 5,5 kW, n el/dv = 1432 rpm. iar d el/dv = 32 mm.

Raportul de transmisie necesar real

Viteza necesară

Puterea arborelui

Puterea arborelui de mare viteză:

Puterea arborelui intermediar:

Puterea arborelui cu viteză mică:

Viteza de rotație a arborelui

Viteza de rotație pe arborele de mare viteză:

Viteza intermediară a arborelui:

Viteza de rotație pe arborele cu viteză mică:

Cuplu pe arbori

Cuplu pe arborele de mare viteză:

Cuplu pe arborele intermediar:

Cuplu pe arborele de viteză mică:

Raportul de transmisie și eficiența transmisiei

Frecvențele și cuplurile calculate pe arbori

2 . Calculul transmisiei cutiei de viteze

Calculul etapei conice (Calculul se efectuează folosind metoda ciclului echivalent)

Durata de viață a cutiei de viteze

Alegerea materialelor.

Pentru angrenaj alegem oțel 40ХН, tratament termic - călire de înaltă frecvență, duritate 48.....58 HRC,

limita de curgere la T = 600 MPa.

Pentru roată - oțel 40X, tratament termic - îmbunătățire, duritate HB 230...260,

rezistență la tracțiune la B = 850 MPa,

limita de curgere la T = 550 MPa.

Selectăm limita de rezistență la contact din tabel:

Numărul de cicluri de modificare a tensiunii corespunzător limitei rezistenței la contact

Resursa de transmisie conform formulei

Tensiuni de contact admisibile conform formulei

Coeficientul de durabilitate se calculează folosind formula.

unde m H = 0,125 - pentru modul mediu la fel de probabil (modul IV). q = 20

Apoi tensiunile de contact admisibile

unde S H1 = 1,2; ZR1 =1; Z V1 = 1,08; Z X1 = 1 (capitolul 6-studiu O.T. Temirtasov).

unde S H2 = 1,1; ZR =1; ZV = 1,14; Z X = 1 (vezi capitolul 6).

Tensiunea medie admisibilă conform formulei

Stare HP< 1,15· HР2 =1,15·600 = 699,6 МПа выполняется.

Coeficient de durabilitate conform formulei

aici la m F =0,016 - pentru modul mediu la fel de probabil (modul IV).

q F1 - indicele curbei de oboseală a ramului drept

unde k = 2,8….3 - pentru roți călite. pentru Flim 1 - limita de rezistență la încovoiere din masă; y Fst 1 =- valoarea maxima efortul de încovoiere a angrenajelor sub suprasarcini pe termen scurt.

aici la m F =0,038 - pentru modul mediu la fel de probabil (modul IV).

unde k = 2,0…2,2 - pentru roți îmbunătățite.

уFlim2 = - limita de rezistență la încovoiere din tabel;

уFst2 = - valoarea maximă a tensiunii de încovoiere a angrenajelor sub suprasarcini de scurtă durată.

Atunci tensiunile admisibile vor fi

unde S F = 1,7; YR = 1,2; Y a = 1; Y = 1 (6 capitole de O.T. Temirtasov).

Caracteristicile mecanice ale materialelor angrenajelor

• 4. Calculul geometric al angrenajului conic
• Coeficient ținând cont de dispunerea în consolă a angrenajului cu dinți circulari:
• Diametrul de pas exterior preliminar al roții cu coeficient K=25 pentru duritatea medie a roților:
• Conform GOST 12289-76 luăm 200 mm, apoi:
• Viteza medie periferică de rotație a roții conice:
• Coeficient de dinamică internă în timpul îndoirii:
• Unghiurile vârfului angrenajului:
• Apoi:
• Distanța maximă a conului:
• Latimea angrenajului:
• Conform GOST 12288-76 acceptăm
• Raportul lățimii față de diametrul angrenajului:
• Pentru un coeficient dat din grafic (curba 2) pentru un angrenaj conic cu dinți rotunzi, coeficientul de distribuție a sarcinii pe lățimea roții este:
• Coeficientul de distribuție a sarcinii pe lățime atunci când se calculează rezistența la contact:
• Coeficientul de distribuție a sarcinii pe lățimea angrenajelor în timpul îndoirii:
• Coeficientul de dinamică internă la calcularea rezistenței la contact:
• Coeficienții de sarcină de proiectare atunci când se calculează rezistența la contact și la încovoiere:
• Diametrul exterior specificat al roții:
• Setări anterioare
• Numărul de dinți conform formulei profesorului G.A Snesarev:
• Acceptăm, atunci
• Modul de capăt al angrenajului conic:
• Conform standardului pentru roți dințate cu dinți circulari GOST 19326-73, deplasarea este conform formulei:
• Dimensiunile finale ale roții raportul de transmisie real:
• Diametrele pasului roții:
• Diametrele exterioare ale urechilor de roată:
• Diametre medii ale roților:
• Diametrele exterioare ale cavităților pentru roți:
• Testarea dinților pentru rezistența la contact:
• Subsarcină, care este de cel puțin 15%
• Forța circumferențială pe diametrul mediu:
• Forța axială asupra unui angrenaj cu dinți circulari:
• Forța radială asupra angrenajului:
• Coeficient ținând cont de dispunerea în consolă a unui angrenaj cu dinți circulari pentru duritate medie, ținând cont de:
• Număr echivalent de dinți de roată:
• Raportul formei dintelui:
• Din tabelul 4.7 cu:
• Verificarea dinților roții pentru rezistența la încovoiere:
• Calculul preliminar al rezistenței dinților la sarcina maximă și:
• Valoarea maximă a tensiunii:
• Valoarea tensiunii maxime de încovoiere în timpul suprasarcinii accidentale:
• Calculul efectuat trebuie considerat satisfăcător pentru proiectare conform standardului american AGMA Standard 2.16a

5. CalculpoliTransmisie cu curea trapezoidala.

Selectați secțiunea centură - 0 la

Selectați diametrul minim acceptabil la (conform Shamblet)

Selectați conform standardului

Determinați diametrul scripetelui condus:

Din seria standard acceptăm

Determinăm raportul de transmisie real și îl verificăm în raport cu cel specificat:

Distanța centrală aproximativă:

Determinați lungimea estimată a centurii:

Din gama standard acceptăm

Distanța centrală specificată:

Determinați unghiul de înfășurare al roții de antrenare:

Determinați viteza curelei:

Determinați frecvența călătoriei:

Putere permisă cu o curea trapezoidale:

Număr de pene poli curele trapezoidale:

Acceptăm

Determinați forța de pretensionare:

Determinăm forța circumferențială:

Determinați forța de tensiune:

Determinați forța de presiune asupra arborelui:

Verificarea rezistenței unei curele trapezoidale pe baza tensiunilor maxime din secțiunea ramificației principale:

6. Calcul de proiectare a arborilor.Schiţaaspectcutie de viteze

Determinarea parametrilor geometrici ai treptelor arborelui:

Arborele angrenajului:

Prima etapă:

Etapa a doua:

Etapa a treia:

Etapa a patra:

Etapa a cincea:

Arborele roții:

Prima etapă:

Etapa a doua:

Etapa a treia:

Etapa a patra:

conform Shemblet (tabelele K29, K30)

Etapa a cincea:

Selecția preliminară a rulmenților:

Selectarea rulmenților pentru un arbore de mare viteză:

Rulmenți cu role conice pe un singur rând. Seria ușoară tip 72 0 8 :

Schema de instalare - prin surprindere

Selectarea rulmenților pentru un arbore cu viteză mică:

rulmenți cu role conice pe un rând. Seria ușoară tip 7209 :

Schema de instalare - prin surprindere

7. Calcul diagramei arborelui

7.1 Arbore de mare viteză

Determinarea reacției în suporturi:

Plan vertical.

Plan orizontal.

O). Determinăm reacțiile de sprijin:

De atunci

V). Definim relatia:

Rulmentul este potrivit.

7.2 În mișcare lentăarborele

Determinarea reacției în suporturi:

Plan vertical.

O). Determinăm reacțiile de sprijin:

b). Construim o diagramă a momentelor încovoietoare în raport cu axa X:

Plan orizontal.

O). Determinăm reacțiile de sprijin:

b). Construim o diagramă a momentelor încovoietoare în raport cu axa Y:

Construim o diagramă a cuplurilor:

Determinăm reacțiile radiale totale:

Determinăm momentele totale încovoietoare în secțiunile cele mai încărcate:

Calculul rulmenților pentru stabilitate. 7208

O). Componentele axiale ale sarcinilor radiale:

b). Determinăm sarcinile axiale ale rulmenților:

De atunci

V). Definim relatia:

G). Pe baza relației, selectăm formula pentru determinarea sarcinii echivalente:

d). Determinăm capacitatea de încărcare dinamică pe baza sarcinii echivalente mai mari:

Rulmentul este potrivit.

e). Determinarea duratei de viață a rulmentului:

8. Determinarea masei cutiei de vitezeși costul acestuia

Formule pentru calcularea masei și costului unității:

Motor electric: 4A112M4UZ

h=100 mm=0,1m - inaltime de la baza pana la axa de rotatie; e=2,71 - baza logaritmului natural; ; ; P=4

Greutate motor electric:

Kt=0,2-coeficient, care ține cont de duritatea angrenajului condus; b=3(0,2- d e 2)=3(0,2-0,2)=0-parametru complex

Greutatea cutiei de viteze

Costul cutiei de viteze în U.E.

5,9 - coeficient de cost, depinde de tratamentul termic al angrenajelor

Greutatea cutiei de viteze

1000 buc/an - program anual

9. Alegerea tipului de ulei

Ungerea elementelor de viteză ale cutiei de viteze se face prin scufundarea elementelor inferioare în ulei, turnat în interiorul carcasei până la un nivel care asigură scufundarea elementului de transmisie cu aproximativ 10-20 mm. Volumul băii de ulei V este determinat la o rată de 0,25 dm3 de ulei la 3 kW de putere transmisă:

V = 0,25 x 12,703 = 3,176 dm3.

La tensiuni de contact sH = 434,5 MPa și viteza v = 1,7 m/s, acceptăm ulei industrial I-G-S-100

Ungerea angrenajelor și rulmenților este utilizată pentru a proteja împotriva coroziunii, pentru a reduce coeficientul de frecare, pentru a reduce uzura, îndepărtarea căldurii, pentru a reduce zgomotul și vibrațiile.

În cutiile de viteze conice, dinții angrenajului conic sau angrenajului trebuie să fie complet scufundați într-o baie de ulei.

Când este contaminat, uleiul este scurs printr-un orificiu de scurgere închis cu un dop cu filet cilindric sau conic.

10. Proiectarea carcasei cutiei de viteze

Carcasa cutiei de viteze servește la găzduirea și coordonarea pieselor transmisiei, a le proteja de contaminare, a organiza sistemul de lubrifiere, precum și pentru a absorbi forțele care apar în ochiurile perechii de cutii de viteze, rulmenți și transmisie deschisă.

Grosimea pereților corpului și a capacului

acceptați grosimea flanșelor corpului și capacului

Grosimea câmpului inferior al carcasei cu bofe:

Diametrele șuruburilor:

11. Tehnologieansamblu cutie de viteze

Înainte de asamblare, cavitatea interioară a carcasei cutiei de viteze este curățată temeinic și acoperită cu vopsea rezistentă la ulei. Asamblarea se face conform desenului vedere generală cutie de viteze, pornind de la unitățile de arbore.

Cheile sunt plasate pe arbori și elementele de viteză ale cutiei de viteze sunt presate în poziție. Inelele și rulmenții de reținere a uleiului trebuie montate, preîncălzite în ulei la 80-100 de grade Celsius, în serie cu elementele angrenajului. Arborii asamblați sunt plasați în baza carcasei cutiei de viteze și se pune capacul carcasei, acoperind mai întâi interfața dintre capac și carcasă cu lac alcoolic. Pentru aliniere, instalați capacul pe corp folosind doi știfturi conici; strângeți șuruburile care fixează capacul pe corp. După aceasta, lubrifiantul este plasat în camerele de rulmenți, sunt instalate capace de rulment cu un set garnituri metalice, reglați decalajul termic. Înainte de instalarea prin capace, în caneluri se pun garnituri de pâslă înmuiate în ulei fierbinte. Verificați prin rotirea arborilor ca rulmenții să nu fie blocați (arborele trebuie răsucite manual) și fixați capacul cu șuruburi. Apoi înșurubați dopul de scurgere a uleiului cu garnitura și tija indicator de ulei. Turnați ulei în carcasă și închideți orificiul de inspecție cu un capac cu o garnitură, fixați capacul cu șuruburi. Cutia de viteze asamblată este rodată și testată pe banc conform programului stabilit prin specificațiile tehnice.

Concluzie

La finalizarea unui proiect de curs pe tema „Piese de mașină”, s-au consolidat cunoștințele dobândite în perioada trecută de studiu în discipline precum: mecanică teoretică, rezistența materialelor, știința materialelor.

În cursul rezolvării sarcinii care mi-a fost atribuită, am stăpânit metodologia de selectare a elementelor de acționare, am dobândit abilități de proiectare care mi-au permis să asigur nivelul tehnic necesar, fiabilitatea și durata de viață lungă a mecanismului.

Experiența și abilitățile dobândite în timpul proiectului de curs vor fi solicitate la finalizarea atât a proiectelor de curs, cât și a proiectului de diplomă.

Se poate observa că cutia de viteze proiectată are proprietăți bune de toţi indicatorii.

Conform rezultatelor calculelor pentru rezistența la contact, tensiunile efective în plasă sunt mai mici decât tensiunile admise.

Conform rezultatelor calculelor bazate pe tensiunile de încovoiere, tensiunile efective de încovoiere sunt mai mici decât tensiunile admisibile.

Calculul arborelui a arătat că factorul de siguranță este mai mare decât valoarea admisă.

Capacitatea de sarcină dinamică necesară a rulmenților este mai mică decât valoarea nominală.

În timpul calculului, a fost selectat un motor electric care îndeplinește cerințele specificate.

Lista literaturii folosite

1. Chernavsky S.A., Bokov K.N., Chernin I.M., Itskevich G.M., Kozintsov V.P. „Curs de proiectare a pieselor de mașini”: Tutorial pentru elevi. M.: Inginerie mecanică, 1988,

2. Dunaev P.F., Lelikov O.P. „Proiectarea unităților și a pieselor de mașini”, M.: Centrul de editură „Academie”, 2003.

3. Sheinblit A.E. „Curs de proiectare a pieselor de mașini”: Manual, ed. a 2-a revizuire si suplimentare - Kaliningrad: „Povestea chihlimbarului”, 2004

4. Piese de maşini: Atlas de structuri / Ed. D.R. Reşetova. M.: Inginerie mecanică, 1979

5. Temirtasov O. T., Proiectarea acționării electromecanice a mașinilor. Manual pentru tehnicieni. specialist. universități din DM și OK. - SSU numit după Shakarim-Semipalatinsk 2001

6. Snesarev G.A. Proiectarea cutiilor de viteze. Recomandări metodiceîn mecanică tehnică. Problema 6-M.: facultate, 1982

7. Ivanov M.N. Piese de mașini.-M. Liceu, 1998

8. Reshetov D.N. Piese de mașini - M. Inginerie mecanică, 1989.

9. „Rulmenți”: Catalog director / Ed. R.V. Korostashevsky și V.N. Naryshkina. M.: Inginerie mecanică.

10. „Proiectarea transmisiilor mecanice” / Ed. S.A. Chernavsky, ed. a 5-a. M.: Inginerie mecanică, 1984.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Determinarea parametrului principal al unei cutii de viteze conice. Selectarea raportului de transmisie, selectarea motorului asincron și a rulmenților. Calcule de forță și geometrice ale transmisiei cu determinarea forțelor în angrenare. Construcția unui layout schiță.

test, adaugat 19.05.2011


Selectarea unui motor electric și calculul cinematic al cutiei de viteze, determinarea parametrilor angrenajelor, arborilor, angrenajelor și roților. Verificarea durabilității rulmenților și a conexiunilor cheilor. Selectarea angrenajului și a potrivirilor lagărelor. Alegerea tipului de ulei.

lucrare de curs, adăugată 20.11.2010


Efectuarea calculelor cinematice ale motorului electric, angrenajelor și arborilor, alegerea tipului de lubrifiant în scopul proiectării cutiei de viteze tip închis. Verificarea rezistenței legăturilor cheie, a arborilor în secțiuni periculoase și a durabilității lagărelor.

lucrare curs, adaugat 18.10.2011


Selectarea unui motor electric și calculul cinematic al angrenajelor. Luarea în considerare a aspectului schematic al cutiei de viteze. Calculul diagramelor arborilor, reacțiilor, diagramelor momentelor de încovoiere și de cuplu. Selectarea rulmenților, selectarea și verificarea cheilor. Ungerea angrenajelor și a rulmenților.

raport de practică, adăugat la 06.02.2015


Calculul cinematic al transmisiei și alegerea motorului electric. Calculul angrenajului cilindric. Calculul aproximativ al arborilor. Calculul dimensiunilor principale ale carcasei cutiei de viteze. Alegerea rulmenților și a cuplajelor. Alegerea lubrifianților pentru angrenaje și rulmenți.

lucru curs, adăugat 02/08/2010


Calculul cinematic al acționării motorului electric, determinarea puterii necesare. Calculul arborilor și rulmenților de mare și de viteză mică. Calculul de testare a arborilor pentru rezistență. Selectarea lubrifierii cutiei de viteze, selectarea cuplajului. Verificarea puterii conexiunii cheii.

lucrare de curs, adăugată 06.12.2010


Selectarea unui motor electric și calculul cinematic al acționării. Calculul angrenajelor conice de mare viteză și angrenajelor cilindrice de viteză mică. Dimensiunile structurale ale arborilor, angrenajelor, carcasei și capacului cutiei de viteze, selecția rulmenților și verificarea durabilității acestora.

lucrare curs, adaugat 14.10.2011


Selectarea unui motor electric, calcularea angrenajelor și a arborilor de viteză. Dimensiunile structurale ale angrenajului, roții și carcasei. Calculul transmisiei în lanț. Etapele asamblarii cutiei de viteze. Verificarea durabilității rulmentului și a rezistenței legăturilor cheie. Alegerea tipului de ulei.

lucrare curs, adaugat 26.10.2011


Calculul cinematic al acţionării. Calculul unei transmisii cu roți elicoidale închise. Calculul arborelui de antrenare de viteză mică. Calculul arborelui de transmisie de mare viteză. Selectarea rulmenților de arbore de mare viteză. Selectarea rulmenților de arbore cu viteză mică. Alegerea tipului de ulei.

lucrare de curs, adăugată 16.05.2007


Efectuarea calculelor rapoartelor de transmisie și vitezei de rotație a arborelui în vederea selectării unui motor electric. Determinarea tensiunilor de contact admisibile ale roților dințate, dimensiunile carcasei cutiei de viteze, arborii de viteză mică și de mare viteză. Caracteristici ale ansamblului cutiei de viteze.

Ei proiectează roți dințate, arbori, carcase, unități de rulmenți și pregătesc date pentru verificarea rezistenței arborilor și a altor piese. Diametrele arborelui sunt atribuite în conformitate cu rezultatele calculelor preliminare și ținând cont de cerințele tehnologice pentru prelucrare și asamblare. Toate inelele de reținere a unguentului sunt făcute astfel încât să iasă în corp cu 1 - 2 mm, îndeplinind astfel rolul de inele de eliberare a uleiului.

Proiectarea unui ansamblu de arbore de mare viteză

Rulmenții arborelui sunt plasați într-o cupă pentru a asigura fixarea precisă și rigidă a arborelui în direcția axială. Grosimea peretelui sticlei este unde D– diametrul exterior al rulmentului; accepta . Pentru a facilita montarea rulmentului adiacent angrenajului pe arbore, diametrul arborelui este redus cu 0,5 - 1 mmîn lungime, puțin mai scurtă decât lungimea manșonului distanțier.

Poziția relativă a rulmenților este fixată de un manșon distanțier, a cărui grosime a peretelui este determinată

; accepta

.

Pentru a asigura inelele exterioare ale rulmenților de mișcări axiale, o oprire de dimensiune

.

Proiectarea ansamblului arborelui intermediar

Desenați capace de rulmenți cu garnituri de etanșare (grosime ~ 1 mm) și șuruburi. Șurubul este introdus condiționat în planul desenului.

Butucul roții este realizat asimetric față de disc pentru a reduce distanța dintre suporturile arborelui (dacă lungimea butucului permite, se permite un design simetric al butucului).

Proiectarea unui ansamblu de arbore cu viteză mică

Pentru a fixa angrenajul în direcția axială, arborele este îngroșat pe o parte și este instalat un manșon distanțier pe cealaltă; locul trecerii arborelui de la

La

deplasat cu 2-3 mmîn interiorul manșonului distanțier pentru a se asigura că inelul de reținere a uleiului este apăsat pe capătul manșonului (și nu pe umărul arborelui!).

Lăsați deoparte lungimea capătului de ieșire al arborelui sub jumătatea cuplajului. Butucul jumătății de cuplare este deplasat într-o parte, astfel încât arborele să nu iasă dincolo de cutia de viteze la o lungime mai mare.

Orez. 3.6 Dispunerea cutiei de viteze elicoidale conice în două trepte

3.4. Cutie de viteze elicoidal-melcat în două trepte

Vilele, angrenajele și roțile melcate, arborii, carcasa, unitățile de rulmenți sunt proiectate structural și datele sunt pregătite pentru a verifica rezistența arborilor și a altor părți și conexiuni.

Desenul unei cutii de viteze elicoidale cu melc este realizat în două proeminențe cu capacul cutiei de viteze îndepărtat, de preferință la scară 1:1.

Ordinul de executare este următorul.

Roțile melcate, angrenaj, melc și roți dințate sunt desenate conform dimensiunilor de proiectare găsite mai devreme. Uneltele sunt de obicei montate.

Construiți un ansamblu de arbore de mare viteză:

a) folosind prima etapă a amenajării, trasați secțiuni individuale ale arborelui melcat conform dimensiunilor găsite anterior;

b) Desenez o vedere în secțiune a unui rulment de rulare;

c) între capetele lagărelor și suprafața interioară a peretelui carcasei sunt trase inele de reținere a uleiului. Capetele lor ar trebui să iasă în corp cu 1 - 2 mm de peretele interior. Apoi aceste inele vor servi simultan ca inele de eliberare a uleiului;

Arborele intermediar este montat pe doi rulmenti axiali cu bile din seria usoara. În condițiile de funcționare date ale sistemului de acționare, rulmenții cu bile cu contact radial din seria ușoară nr. 36209 sunt potriviți.

Roata melcată și angrenajul sunt atașate la arbori folosind chei relaxate. Pentru fixarea lor în direcția axială sunt prevăzute colere și distanțiere. Rulmenții sunt desenați în secțiune, iar inelele de reținere a uleiului sunt trase între capetele lagărelor și suprafața interioară a peretelui carcasei.

Ansamblul arborelui de viteză mică este proiectat în mod similar cu arborele de antrenare al cutiei de viteze. Lungimea capătului de ieșire al arborelui este coordonată cu jumătatea lungă de cuplare.

Pentru a fixa angrenajul pe arbore, este prevăzut un umăr pe o parte, iar un manșon distanțier pe cealaltă.

Apoi, pentru rulmenții tuturor arborilor, capacele sunt selectate în funcție de diametrul exterior al rulmentului și fixate cu șuruburi.

Orez. 3.7. Dispunerea cutiei de viteze elicoidale cu melc în două trepte

Cutiile de viteze elicoidale conice în două trepte sunt fabricate cu rapoarte de transmisie de la 6 la 40. O creștere suplimentară a raportului de transmisie este irațională, deoarece duce la o scădere a rigidității arborilor de viteză și la o creștere a deformării acestora, ceea ce afectează performanța cutiei de viteze. Defalcarea raportului de transmisie total în rapoarte de transmisie individuale rapoarte de transmisie pe trepte de viteză se realizează conform tabelului. 194, unde rapoartele totale de transmisie sunt împărțite în trepte de viteză din condiția rezistenței egale a angrenajelor treptelor de viteză mare și viteză mică în funcție de rezistența de contact a dinților.

Tabelul 194

Defalcarea raportului de transmisie total pe trepte în cutiile de viteze în două trepte elicoidale conice

Tabelul 195

Valori admise în cutiile de viteze în două trepte cu unghi elicoidal

În tabel 195 arată valorile care determină capacitatea de încărcare a cutiilor de viteze. Aceste valori sunt calculate pe baza rezistenței suprafețelor de lucru ale dinților și a rezistenței la încovoiere a dinților în timpul funcționării inverse a trenului de viteze. Unghiul de înclinare al dinților roților cilindrice este de 8°6 „34”, iar pentru roțile conice cu dinți tangențiali 8... 15°. La calcularea valorilor se acceptă următoarele materiale angrenaj: pentru roți - oțel turnat cu σ in = 700 MPa, σ t = 500 MPa, HB ≥200; pentru roți dințate - oțel crom sau crom-nichel cu σ in = 800 MPa, σ t = 600 MPa, HB ≥ 241. La utilizarea oțelurilor cu proprietăți și proprietăți mecanice crescute, valorile din tabel pot fi mărite. Prin introducerea întăririi suprafeței dinților angrenajului, este posibilă și creșterea valorii rezistenței suprafeței.

În funcție de dimensiunile de gabarit, cutiile de viteze sunt realizate cu o suprafață de sprijin plană (bază) (foaia 135) sau cu o baie (foaia 136) situată sub suportul de pe fundație. În tabel 196 prezintă dimensiunile totale, greutatea și volumul de ulei de umplut pentru cutiile de viteze cu bază plană și pentru cutiile de viteze cu baie de ulei.

Selectarea cutiilor de viteze elicoidale conice cu dimensiuni conform tabelului. 196 este produs în același mod ca cutiile de viteze conice.

Fișa 137 prezintă proiectarea unei cutii de viteze elicoidale conice în două trepte. Carcasa și capacul cutiei de viteze sunt turnate din fontă SCh25. Roată conică cu dinți tangențiali, angrenaj cilindric - roată dințată cilindrică. Arborele angrenajului conic are două suporturi formate din rulmenți conici pe două rânduri. Acest aranjament de suporturi crește semnificativ performanța angrenajului conic în comparație cu aranjamentul angrenajului cantilever. Arborele cilindric al angrenajului sunt montați și pe rulmenți conici cu role cu două rânduri.

În baia de ulei a cutiei de viteze este plasată o bobină, prin care circulă continuu în timpul funcționării. apa rece, racind uleiul turnat in cutia de viteze.

Designul unei cutii de viteze elicoidale conice în două trepte de tip KTs1 este prezentat pe foaia 138. Fiecare dintre cele cinci dimensiuni standard ale acestor cutii de viteze cu distanțe de la centru la centru ale angrenajului cilindric de la 200 la 500 mm are cinci versiuni de angrenaj. rapoarte și trei opțiuni de proiectare. În tabel 197 a adus dimensiunile totale (foaia 139) ale cutiilor de viteze în două trepte de tip KTs1. Capătul arborelui de viteză mică poate fi cilindric sau sub forma unei jante de viteză. Inelul dințat este utilizat pentru conectarea directă cu inelul dințat al unui tambur sau al unui alt mecanism. Cutiile de viteze cu un angrenaj inel sunt realizate numai în funcție de prima și a doua opțiune de proiectare.

Momentele transmise admisibile, momentele maxime admise pe termen scurt și sarcinile verticale admisibile pe capetele arborilor sunt date în tabel. 198, sunt calculate pentru funcționarea silențioasă a cutiei de viteze timp de 8 ore pe zi, ținând cont de condițiile rezistenței suprafeței dinților. În alte condiții de funcționare, valorile obținute sunt înmulțite cu coeficientul K, care ia în considerare natura sarcinii și durata de funcționare a cutiei de viteze (Tabelul 199).

Pentru calcule, randamentul cutiei de viteze este considerat a fi 0,94.

Caracteristicile de îmbinare ale cutiilor de viteze de tip KTs1 sunt date în tabel. 200.

Angrenajul de mare viteză este conic cu dinți circulari cu un unghi elicei mediu β av = 30°, cu excepția cutiei de viteze KTs1-500, care are un unghi elice β av = 25°. Angrenajul cilindric este elicoidal cu un unghi de înclinare β = 8°6"34".

Ministerul Educatiei Federația Rusă

Institutul minier de stat din Sankt Petersburg poartă numele. G.V. Plehanov

(universitate tehnice)

Test

La disciplina „Piese de mașini și elemente fundamentale de proiectare”

Subiect: Cutie de viteze conică într-o singură treaptă

Manager de proiect Kuzkin A.Yu.

Sankt Petersburg 2006

Informații generale despre cutii de viteze

Cutii de viteze conice

Selectarea raportului de transmisie și selectarea unui motor asincron

Calculele de rezistență și geometrice ale angrenajelor cu determinarea forțelor de angrenare

Calculul preliminar al arborilor cutiei de viteze

Construirea unui aspect de schiță

Alegerea rulmenților

Selectarea și calculul cheilor cutiei de viteze. Scoaterea cheii de pe arborele antrenat

Alegerea lubrifiantului

Diametrul capătului de ieșire al arborelui condus este determinat în același mod ca și calculul diametrului capătului de ieșire al arborelui antrenat.

Acceptăm GOST

Construirea unui aspect de schiță

Pe baza datelor obținute, se realizează o schiță de layout în conformitate cu recomandările din „Proiectarea cursului pieselor mașinii. G.M.Itskovich, B.B. Panich, Moscova: „Inginerie mecanică” 1964.”

Proiectăm instalarea arborilor pe rulmenți cu contact unghiular. Pentru a preveni scurgerile de ulei din banda de rulment, prevedem montarea manșetelor de cauciuc în capace cu orificii pentru capetele proeminente ale arborilor.

Construcția schiței este dată în anexă.

Arborele de transmisie:

Forțele care acționează în angajarea N; N; N.

Prima etapă a aspectului a dat mm; mm.

Reacția suporturilor (suportul din stânga, care absoarbe forța axială externă, va fi notat cu indicele „2”):

În planul xz

examinare:

În planul yz:

Examinare

Total reactii:

Componentele axiale ale reacțiilor radiale ale rulmenților conici:

aici pentru rulmenții 7208 parametrul de sarcină axială este e=0,383.

Sarcini axiale ale rulmenților. În cazul nostru; apoi N; N.

Luați în considerare rulmentul stâng: raport<е поэтому пи подсчете эквивалентной нагрузки осевые силы не учитывают.

Să ne uităm la rulmentul potrivit.

ratio>e prin urmare, atunci când calculați sarcina echivalentă, utilizați formula

unde: X=0,4, Y=1,565.

Durata de viață a proiectării ppm

Durabilitatea găsită nu este acceptabilă, așa că rulmenții trebuie înlocuiți la fiecare 1900 de ore de funcționare.

Pentru arborele antrenat au fost selectați 7211 rulmenți.

Calcul rafinat al arborilor

Presupunem că tensiunile normale de la încovoiere se modifică într-un ciclu simetric, iar tensiunile tangente de la torsiune se modifică într-un ciclu diferit de zero.

Materiale arbore – oțel 45 normalizat.

limite de anduranta,

Pentru arborele de antrenare, este nepractic să se determine factorul de siguranță în mai multe secțiuni este suficient să se selecteze o secțiune cu cel mai mic factor de siguranță, și anume locul lagărului cel mai apropiat de angrenajul respectiv, momentele de încovoiere maxime;

Concentrarea tensiunilor este cauzată de presarea inelului interior al rulmentului pe arbore.

Momente încovoietoare în două plane reciproc perpendiculare:

Momentul încovoietor total

Modulul secțiunii

Amplitudine normală a tensiunii

Factorul de siguranță pentru solicitări normale

unde conform tabelului = 2.7

Momentul polar de rezistență

Amplitudinea și solicitarea medie a ciclului de forfecare

Factorul de siguranță pentru tensiuni tangenţiale

unde: =2,28, coeficient =0,1

Factorul de siguranță

Pentru a asigura rezistența, factorul de siguranță nu trebuie să fie mai mic de 1,5-1,7. Având în vedere cerințele de duritate, se recomandă 2,5-3,0. Valoarea rezultată de 2,82 este suficientă.

transmisie lagăr motor cu angrenaje conice

Vom lubrifia angrenajul conic prin scufundarea dinților roții în ulei. Este suficient ca cea mai mare dintre cele două viteze să fie scufundată în lubrifiant. Adâncime de scufundare de cel puțin 66 mm

Vâscozitatea uleiului necesară la viteza periferică v=5-12,5 m/s, . Automotive AK 10 este potrivit ca vâscozitate.

Alegerea unui lubrifiant pentru rulmenți. Acceptam unsoare - Constalin UT-1. (GOST 1957-52)

În această lucrare a fost proiectată o cutie de viteze conică cu dinți drepti. Nota explicativă reflectă toți pașii necesari care trebuie luați la proiectarea cutiilor de viteze conice. În timpul lucrărilor, un desen de asamblare al cutiei de viteze și caietul de sarcini au fost finalizate în conformitate cu cerințele stabilite de GOST.