Основы конструирования: Проектирование привода общего назначения содержащего цепную передачу (стр. 1 из 5)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

Херсонский государственный технический университет

Новокаховский филиал

Кафедра: технология машиностроения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО

‘‘ Основы конструирования’’

Тема:

‘‘ Проектирование привода общего назначения

содержащего цепную передачу ’’

Разработал: Россинский Г.А.

Проверил: Белоус Ю.П.

Новая Каховка 1997.

Курсовой проект на тему - ‘Проектирование привода общего назначения’

Задание.

1. Параметры коробки скоростей.

1.1. Расчетная мощность P 10 кВт

1.2. Минимальная угловая скорость w 6 рад/сек

1.3. Знаменатель ряда угловых скоростей j 1.19

1.4. Структурная формула P₁ x P₂ 2 x 3

1.5. Расположение блоков на валах-

Блок 1 - левая шестерня < правой

Блок 2 - левая шестерня < правой

1.6. Номера укороченных валов 1,3

1.7. Расположение валов горизонтальное

1.8. Разъем корпуса по оси валов

2. Тип муфты

2.1. Муфта со срезным штифтом

3. Тип передачи гибкой связи

3.1. Горизонтальная цепная передача

4. Описание государственного стандарта

4.1. ГОСТ 8338-75

РЕФЕРАТ

Коробка скоростей предназначена для передачи мощности от двигателя к ра-

бочей машине. Назначение коробки скоростей - ступенчатое изменение угло-

вой скорости и соответственно изменение вращающего момента ведомого вала

по сравнению с ведущим валом.

Количество ступеней, ( схема коробки Px P ), определяет количество ступеней

угловых скоростей. Таким образом на выходном валу мы можем получить стро-

го ограниченный диапазон скоростей, в любой момент, и одну скорость из диа-

пазона скоростей в текущий момент.

В данном проекте разработана коробка скоростей по формуле PxP = 2 x 3.

Такая формула обеспечивает диапазон из 6-ти скоростей.

Изменение угловых скоростей происходит за счет изменения передаточного

отношения в зубчатых зацеплениях. Это достигается за счет перемещаемых

блоков шестерен которые регулируют зацепление между колесами на разных

валах.

Кинематическая схема привода помимо коробки скоростей может включать

открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

Коробка состоит из корпуса ( литого чугунного или сварного стального ), в

котором размещены элементы передачи - зубчатые колеса, блоки зубчатых ко-

лес, валы, подшипники, втулки, и т.д. Так же в корпусе расположены элементы

служащие для смазки работающих механизмов и устройства необходимые для

переключения скоростей.

Коробки скоростей нашли широкое применение в машиносторении. Почти все

станки предназначенные для механической обработки деталей включают в

свою схему коробку скоростей, либо ступенчатую либо бесступенчатую.

Помимо машиностроения коробки скоростей применяются в других различ-

ных областях.

СОДЕРЖАНИЕ

1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА.

2. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ.

3. РАСЧЕТ ВАЛОВ.

4. РАСЧЕТ И ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ.

5. РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ И ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

6. ПОДБОР МУФТЫ.

7. ВЫБОР СМАЗКИ КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ.

8. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ.

9. СТАНДАРТИЗАЦИЯ.

ОПИСАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО СТАНДАРТА.

1. Расчет параметров привода.

1.1. Определение угловых скоростей всех ступеней для вала I I I

При расчете угловых скоростей следует иметь в виду, что цепная передача

устанавливается после коробки скоростей. И в этом случае минимальная угло-

вая скорость на валу I I I коробки скоростей будет больше заданной и опреде-

ляется по формуле:

w₁ =w_min* i_ц.п. рад/сек ,

где i_ц.п. - передаточное отношение цепной передачи.

При такой установке вращение с вала электродвигателя на вал I передается

через муфту.

Ступени угловых скоростей коробки скоростей определяются по формуле:

w_i = w_{i -1}*j рад/сек ,

где j - знаменатель ряда угловых скоростей,

Принимаем передаточное число цепной передачи i_ц.п. = 3. Тогда:

w₁ = 6*3 = 18 рад/сек ,

w₂ =w₁*j = 18 * 1.19 = 21.42 рад/сек,

Аналогично найдем угловые скорости для каждой ступени, результаты сво-

дим в общую таблицу параметров коробки скоростей.

Структурный график угловых скоростей.

w₈

w_эл.дв. w₉

w₆

w₆

w₇

w₁ w_min

1.2. Определение передаточных чисел для каждой пары зубчатых колес.

Передаточные числа определяем из соотношений угловых скоростей,

например для зацепления Z₁x Z₃ ,

u_1x3 = w₁/ w₃.

где w_i - угловые скорости соответствующих колес, рад/сек.

u_1x3 = 76 / 51.09 = 1.5

Аналогично определяем передаточные отношения для всех случаев зацепле-

ния зубчатых колес в коробке скоростей, полученные данные заносим в табли-

цу параметров.

1.3. Схема коробки скоростей.

Схема коробки скоростей вычерчивается в соответствии со следующими тре-

бованиями. Зная передаточные числа зубчатых передач, нужно в принятом ма-

сштабе вычертиь коробку скоростей.

Расположение блоков указано в задании, там же указаны отношения диаме-

тров колес на валах I и I I I.

Схема коробки скоростей P₁x P₂ = 2 x 3.

1.4. Определение вращающих моментов на валах.

Крутящие моменты, возникающие на валах при всех значениях угловых ско-

ростей, следует определить исходя из заданной мощности и соответствующе-

го значения угловой скорости по формуле:

T_i = P / w_i ,

где T_i - вращающий момент, н*м,

P - вощность Вт

w_i - угловая скорость рад/с.

T₁ = 10000 / 76 = 131.6 н*м

Аналогично определяем остальные моменты, результаты заносим в таблицу.

Сводная таблица параметров коробки скоростей.

Табл. 1.2.

№ Вала	№ колеса	U	w рад/сек	T н*м	№ Вала	№ колеса	U	wрад/сек	T н*м	w1 рад/сек
10	2.8	18	555.6	6
I I I	8	2.3	21.42	466.9	7.14
I I	3	1.5	51.09	195.7	9	2	25.47	392.6	8.49
4	1.3	60.81	164.4	10	2	30.33	329.7	10.11
I	-	-	76	131.6	I I I	8	1.68	36.09	277.1	12.03
9	1.42	42.96	232.8	14.32

2. Расчет цепной передачи

2.1. Передаточное число передачи

u = 3

2.2. Принимаем число зубьев для ведущей звездочки Z₁= 25 таб. 11.4 [1]

тогда Z₂ = Z₁* u

Z₂ = 25 * 3 = 75

Выбираем цепь таб. 7.2 [2]

Цепь втулочная однорядная ГОСТ 10947-64, параметры:

Шаг t	D, мм	d, мм	b, мм	B, мм	Bв, мм	Qв , кг	q, кг/м
9,525	5	3.59	8.8	10.95	7.6	1100	0.44

Маркировка Цепь ПВ-9.525-1100 ГОСТ 10947-64

2.4. Определяем делительные диаметры окружностей звездочек:

D_n = t / (sin (180/Z_n)) ,мм

где t - шаг цепи, Z_n - число зубьев.

Подставляем значения.

D₁ = 9.525/sin 7.2 = 76 ,мм

D₂ = 9.525/sin 2.4 = 227.4 ,мм

2.5. Определяем наружные диаметры звездочек:

D_a = t / (tg (180/Z_n)) ,мм

где t - шаг цепи, Z_n - число зубьев.

Подставляем значения.

D_a1 = 9.525/tg 7.2 = 81.1 ,мм

D_a2 = 9.525/tg 2.4 = 232.9 ,мм

2.6. Определяем межосевое расстояние:

a_min = (D_a1+D_a2)/2 + (30...50) ,мм

a_min = 81.1+232.9 / 2 +50 = 207 ,мм

2.7. Определяем число звеньев цепи:

w = (Z₁+Z₂)/2 + 2a_min/t + (Z₂-Z₁/2p)²* t/a_min

где t - шаг цепи, Z_n - число зубьев, a_min - межосевое расстояние ,мм.

w = 100/2 + 414/9.525 + (50/2p)²* 9.525/207 = 96.37 = 96

jk

2.8. Уточняем межосевое расстояние:

a = t/4 * (w - Z₂+Z₂ /2 + Ö (w-Z₁+Z₂/2)² - 8 * (Z₂-Z₁/2p)² ) ,мм

где t - шаг цепи, Z_n - число зубьев, w - число звеньев цепи.

a = 9.525/4 * (96-50*Ö(96-50)²-8 * (50/2p)² ) = 205 ,мм

2.9. Определяем среднюю скорость цепи:

u = (Z₁* t * n₁) / (60 * 1000) ,м/с

u = (Z₂* t * n₂) / (60 * 1000) ,м/с

где t - шаг цепи, n - частота вращения .

u = (25 * 9.525 * 137) / 60000 = 0.54 ,м/с

u = (75 * 9.525 * 46) / 60000 = 0.54 ,м/с

2.10. Определяем число ударов цепи при набегании на зубья звездочек или

при сбегании с них:

n_i = Z_i* n_i / 30 * w ,1/c

где t - шаг цепи, Z_n - число зубьев, n_i - частота вращения на валу.

n₁ = 25 * 137 / 30 * 96 = 1.2

n₂ = 75 * 46 / 30 * 96 = 1.2

2.11. Определим натяжение цепи от центробежных сил:

S_u = qu²

где q - масса одного метра цепи ,кг/м.

S_u = 0.44 * 0.54² = 0.128

2.12. Oпределим натяжение от провисания цепи:

S_q = Kf * q * a* g

где : Kf - коэффициент зависящий от положения межосевой линии

K_f = 6 для горизонтальных передач.

q - масса 1м цепи,кг