Automobilio reduktoriaus projektavimas

Grafinė dalis 1. Reduktoriaus surinkimo brėžinys ( su reikiamu vaizdų ir pjūvių skaičiumi, specifikacija ). Detalės darbo brėžinys ĮVADAS Inžinerinio profilio specialistams mašinų elementų kursas yra vienas pamatinių. Jo tikslas – supažindinti aukštosios mokyklos studentą su labiausiai paplitusiais tipiniais mašinų, mechanizmų, prietaisų elementais, įvairių jų parametrų apskaičiavimo principais bei techninių gaminių konstravimu. Šio kursinio darbo tikslas – suprojektuoti mechanines perdavas, kuriose yra cilindrinis reduktorius ir grandininė perdava. Uždaviniai: parinkus elektros variklį apskaičiuoti krumplinę ir grandininę perdavas bei velenus, sukomponuoti reduktoriaus eskizą, parinkus guolius patikrinti jų ilgaamžiškumą, taip pat parinkti ir patikrinti pleištus ir movas, nustatyti reduktoriaus korpuso parametrus ir suvesti skaičiavimo rezultatus. Uždaviniai tikslui pasiekti atsiskleidžia ir per bendruosius konstruktoriui keliamus uždavinius. Tokie uždaviniai yra: 1. Standartinių detalių panaudojimo aptarimas. 2. Ergonomikos (kitaip – lengvo valdymo) analizė. 3. Medžiagų ekonomijos apžvalga. 4. Detalių technologiškumo išlaikymo užtikrinimas. 5. Utilizavimo galimybių analizė. Aptardamas standartinių detalių panaudojimą, bandysiu apibrėžti konstravimą, kuris tenkina standartų reikalavimus. Tai yra aktuali tema, kadangi standartinis sprendimas yra tikslingiausias sprendimas pasikartojantiems uždaviniams ir yra labai svarbu konstruojant atsižvelgti į standartų reikalavimus, reglamentuojančius konstrukcines, technologines ir eksploatacines gaminio savybes. Apskritai standartas yra normatyvinis techninis dokumentas, reglamentuojantis normas, taisykles ir reikalavimus gaminiui. Standartai yra sudaromi atsižvelgiant į mokslo ir technikos laimėjimus bei pažangiausią patirtį. Standartizuojami įvairūs konstrukciniai elementai, sprendimo būdai, skaičiavimai, medžiagos, technologiniai procesai, bandymai. Motyvacija.Projektuojant reduktorius tenka skaičiuoti ir parinkti standartinius elementus (pleištai, movos, guoliai ir kt.), taip pat žinoti perdavų skaičiavimo metodiką, naudoti tinkamą literatūrą. Kadangi standartų yra daug, svarbu žinoti, kokiu mastu reikia jų laikytis konstruojant. Jie palengvina teisinių ginčų sprendimą, ypač tai taikytina saugos standartų panaudojimui. Jų taikymo kryptys priklauso nuo konstravimo užduoties pobūdžio, keliamų reikalavimų, konstruojamo gaminio sudėtingumo ir kt. Galima išskirti įvairias standartų panaudojimo kryptis konstruojant. Paminėtinos šios: • konstrukcinės sandaros parinkimas, • sauga, • gamyba ir kontrolė, • surinkimas, • transportavimas, • eksploatacija, • utilizavimas ir deponavimas. Konstruojant svarbu laikytis ergonomiškumo reikalavimų, kurie atspindi žmogaus biomechanines, fiziologines bei psichologines savybes ir galimybes. Ergonomika nagrinėja techninio gaminio ir jį naudojančio ar aptarnaujančio žmogaus sąveiką, kuri turi būti optimali ir nežalinga žmogui. Tai pasiekiama dviem būdais: ◦ techninį gaminį pritaikant žmogui; ◦ gaminiui ar jo aptarnavimui pritaikant žmogų. Verta paminėti pagrindinius gaminio ergonomiškumo nustatymo rodiklius: • cheminio ar fizikinio proceso pobūdis ir intensyvumas; • gaminio atitikimas žmogaus kūno reikalavimams. Ekonomiškumas konstravimui yra ne mažiau svarbus negu ergonomika. Medžiagų ekonomija padeda geriau įvertinti, kokias medžiagas yra efektyviausia ir kartu pigiausia panaudoti formuojant gaminį. Šiuolaikinė pažanga ir technologijos padeda sėkmingai suderinti gaminio kokybę ir kaštus medžiagoms įsigyti. Detalių technologiškumo palaikymas padeda ne tik nenukrypti nuo techninių reikalavimų, bet ir ieško galimybių detalę sukonstruoti taip, kad ją montuojant būtų panaudojama kuo mažiau fizinės jėgos ir sąnaudų. Utilizuojant detales galimi keli pasirinkimai: • detalės pritaikymas pakartotiniam naudojimui, • naudojimas pagal kitą paskirtį, • gaminio taikymas perdirbimui, • sunaikinimas. Visi aptarti uždaviniai atskleidžia detalių konstravimo ypatybes, analizuoja svarbiausius principus ir padeda geriau suvokti mašinų elementų kurso esmę ir reikalingumą. 1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ APŽVALGA Rašydamas kursinį darbą, daugiausiai rėmiausi P. Kmieliauskienės metodine medžiaga „Metodinės nuorodos kursiniam darbui atlikti. Mašinų elementai“ ir V. Barzdaičio bei Z. Pociaus mokomąja knyga „Mašinų elementai“. Naudodamasis jomis, susipažinau su riedėjimo guolių konstrukcija, klasifikacija, tipais, tvirtinimu, galėjau tinkamai parinkti guolius bei mechaninės perdavos variklį pagal duotas sąlygas. Minėti literatūros šaltiniai padėjo tinkamai nubraižyti reduktoriaus schemą, apskaičiuoti kinematinius ir grandininės perdavos parametrus, nustatyti reduktoriaus korpuso parametrus. Apie reduktorius, jų skirstymą ir panaudojimą parašė M. Pauža. Jo knyga „Mašinų detalės“ suteikė informacijos apie pačius reduktorius. Sužinojau, kad perduodant sukamąjį judesį, reduktoriai sumažina varomojo veleno kampinį greitį ir padidina sukimo momentą. Krumplinės arba sliekinės perdavos, sudarančios atskirą agregatą, ir vadinamos reduktoriumi. Tai krumplinės, sliekinės, planetinės, banginės, arba mišriosios perdavos. Dažniausiai mašinų gamyboje naudojami reduktoriai, mažinantys varomojo veleno kampinį grei­tį ir didinantys sukimo momentą. Jie montuojami transporto, kėlimo mašinose, staklėse, prietaisuose arba kaip tarpinis mechanizmas tarp jėgos šaltinio (variklio) ir vartotojo (darbo mašinos). Reduktoriai klasifikuojami pagal perdavos tipą, laips­nių skaičių, velenų tarpusavio padėtį ir jų padėtį erd­vėje, reduktorių tvirtinimą. Svarbiausias reduktoriaus požymis yra perdavos tipas. Pagal tai jie skirstomi į cilindrinius krumplinius (tiesiakrumpliai, įstrižakrumpliai, ševroniniai), kūgi­nius krumplinius (tiesiakrumpliai, įstrižakrumpliai, kreivakrumpliai), kūginius-cilindrinius krumplinius, sliekinius (cilindrinius, globoidinius), planetinius (cilindrinės, kūginės perdavos), banginius (perdavos su tam­priuoju krumpliaračiu). Reduktoriai pagal laipsnių skaičių skirstomi į vie­nalaipsnius, dvilaipsnius ir daugialaipsnius. Bendros paskirties reduktoriai dažniausiai būna vienalaipsniai, dvilaipsniai ir trilaipsniai. Atsižvelgiant į velenų tarpusavio padėtį, reduktoriai skirstomi į bendraašius (krumpliniai dvilaipsniai, pla­netiniai, banginiai), su lygiagrečiomis geometrinėmis ašimis (vienalaipsniai ir daugialaipsniai cilindriniai krumpliniai, dvilaipsniai sliekiniai), su susikertančiomis geometrinėmis ašimis (vienalaipsniai kūginiai krump­liniai), su susikryžiuojančiomis geometrinėmis ašimis (vienalaipsniai ir dvilaipsniai sliekiniai, krumpliniai sraigtiniai, hipoidiniai). Pasinaudojęs šiomis knygomis ir paviene informacija iš kitų šaltinių, atlikau praktinius darbus ir susisteminęs medžiagą parašiau kursinį darbą „Reduktoriaus projektavimas“. 2. MECHANINIŲ PERDAVŲ ANALOGŲ ANALIZĖ Tikslas. Žinoti reduktorių tipus, jų ypatumus, mokėti skaityti kinematines schemas. 1. Užduotis 1.1. Duotoje 13. 1 lentelėje nurodyti, kuri kinematinė schema ar schemos (13. 1 pav.) atitinka reduktorių (ar reduktorius), pagal nurodytą klasifikaciją bei ypatumus. 1.2. Nubraižyti dviejų pakopų kūginį-cilindrinį reduktorių ir sužymėti velenus bei krumpliaračius. 2. Darbo ataskaita 13.1 lentelė 2.1 Reduktorių ypatumai ir jų kinematinės schemos Eil. Nr. Reduktoriaus (ar reduktorių) ypatumai Paveikslėlis (kinematinė schema) atitinkanti nurodytus ypatumus 1. Reduktorius – tai pastovaus perdavimo skaičiaus, didesnio už vienetą (u>1), mechanizmas, mažinantis varomojo veleno kampinį greitį ir didinantis jo sukimo momentą. Pastaba. Jei mechanizmas didina kampinį greitį (jo perdavimo skaičius ue; 0,47>0,38; esant šiai sąlygai, koeficientų x ir y reikšmės parenkamos iš 9.3 lentelės: x =0,56; y =1,0. P=(Kk∙x∙Fr + y∙Fa)Ka∙K t=(1,0∙0,56∙463+1,0∙221)1,1∙1,0 =528,3 N. Guolio ilgaamžiškumo nominalusis resursas: milijonai sūkių. Nominalusis resursas valandomis: 9.7. Palyginame guolių ilgaamžiškumo nominalųjį resursą Lh su poreikio resursu Lh adm, kutis nurodytas kursinuo darbo užduotyje: Lh> Lh adm ; 2328670,2>15000 – sąlyga išpildyta. 9.8. Nubraižome veleno apkrovų (lenkimo momentų Mx, My ir sukimo momento T1) epiūras, apskaičiuojame ir nurodome reikšmes bei pavojingą veleno pjūvį (9.2 pav.). Lenkimo momentas Mx xz (horizontaliojoje) plokštumoje: skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške A, Mx(A)=Rx1·l1=626,5·0,055=34,5 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške A, Mx(A)=Rx2·l1=626,5·0,055=34,5 Nm. Lenkimo momentas My yz (vertikaliojoje) plokštumoje: skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške A, My(A)=Ry1·l1=1596·0,055=87,78 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške A, My(A)=Ry2·l1=-235,7 ·0,055=-13 Nm. Išvada. Iš apkrovų epiūrų matome, kad pavojingas veleno pjūvis taške A. Sukimo momentas T1 lėtaeigiam velenui perduodamas nuo variklio sujungus veleną mova, todėl momento T apie ašį z epiūra braižoma nuo veleno galo, ant kurio tvirtinasi mova, iki varančiojo krumpliaračio, kurio dalijamojo apskritimo skersmuo d1. 9.9. Nustatome reakcijų atstojamąsias jėgas R3 ir R4 lėtaeigio veleno 3 ir 4 atramose (9.3 pav.). Lėtaeigį veleną veikiančios apkrovos (sukimo momentas T3, apskaičiuotas 3 skyriuje; apskritiminė Ft, ašinė Fa ir radialinė Fr jėgos, apskaičiuotos 4 skyriuje ir grandinės jėgą rekomenduojama parinkti Fg=5000N): • greitaeigio veleno sukimo momentas T3 = 195 Nm; • apskritiminė jėga • ašinė jėga • radialinė jėga • grandinės jėga • varomojo krumpliaračio dalijamojo apskritimo skersmuo d2=320 mm. Reakcijos jėga xz (horizontaliojoje) plokštumoje (9.3 pav.): Rx3=Rx4=Ft/2=1253/2= 626,5N. Reakcijos jėga yz (vertikaliojoje) plokštumoje 3 atramoje (iš ΣM4=0): Reakcijos jėga yz (vertikaliojoje) plokštumoje 4 atramoje (iš ΣM3=0): Patikrinimas: -Ry3+Fgr – Fr +Ry4=0; -2999–5000–463+8462 =0. 9.5. Lėtaeigio veleno radialiojo guolio parinkimas Reakcijų atstojamosios jėgos R3 ir R4 veleno atramose: atstojamoji reakcijos jėga veleno 3 atramoje atstojamoji reakcijos jėga veleno 4 atramoje Lenkimo momentas Mx xz (horizontaliojoje) plokštumoje: skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške B, Mx(B)=Rx3·l2=626,5·0,055=34,5 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške B, Mx(B)=Rx4·l2=626,5·0,055=34,5 Nm. Lenkimo momentas My yz (vertikaliojoje) plokštumoje: skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške B ir įvertinant reakcijos Ry3 jėgą, My(B)=Ry3·l2=2999·0,055=165 Nm; skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške B ir įvertinant reakcijos Ry3 bei ašinę Fa jėgas My(B)=Ry3·l2 – Fa·0,5·d2=2999·0,055 – 221·0,5·0,32=130 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške 4, My(4)=Rgr·l3=5000·0,064=320 Nm. Apskaičiuojame suminį lenkimo momentą taške B. Kadangi momentai Mx ir My veikia tarpusavyje statmenose plokštumose, tai suminis lenkimo momentas lygus jų geometrinei sumai ir skaičiuojamas pagal Pitagoro teoremą: Išvada. Matome, kad pavojingas veleno pjūvis yra taške 4, nes 461,4>235,2. Pagal daugiau apkrautą 4 atramą (R4=8485,2 N) iš katalogų, žinynų ar [12-336] parenkame radialųjį guolį 91908, kuris tinkamas ir 3 atramai. Guolio parametrai: d=40 mm; D=62 mm; B=12 mm; dinaminė apkrova C=13800N; statinė apkrova Co=9300N. 9.6. Apskaičiuojame guolio ilgaamžiškumą, nurodant nominalųjį resursą pagal ISO 281 milijonais sūkių ir valandomis. Guolio nominalusis resursas milijonais sūkių: čia p – laipsnio rodiklis rutuliniams guoliams p=3; C – parinkto radialiojo guolio leistinoji dinaminė apkrova, N;. P – ekvivalentinė dinaminė apkrova; P=(Kk∙x∙Fr + y∙Fa)·Ka∙Kt; čia Kk – kinematinis koeficientas, įvertinanti guolio resurso sumažėjimą priklausomai nuo to, kuris žiedas sukasi: kai sukasi vidinis žiedas, tai Kk=1,0; Ka – koeficientas, įvertinantis apkrovimo pobūdį; guolio galima perkrova iki 110%, tai Ka=1,1; Kt – koeficientas, įvertinantis temperatūrinio režimo įtaką guolio ilgaamžiškumui; kai temperatūra iki 100oC, tai Kt=1,0 (9.2 lent.). Koeficientai x ir y nustatomi pagal ašinės apkrovos Fa ir statinės apkrovos Co santykį: 0,02=Fa/Co=221/9300=0,024, tai iš 9.3 lentelės e=0,22. Parinktą koeficiento e dydį palyginame su ašinės Fa ir radialinės Fr jėgų santykiu: Fa /Fr=221/463=0,47; 0,47>e; 0,47>0,22; esant šiai sąlygai, koeficientų x ir y reikšmės parenkamos iš 9.3 lentelės: x =0,56; y =1,0. P=(Kk∙x∙Fr+y∙Fa)Ka∙K t=(1,0∙0,56∙463+1,0∙221)1,1∙1,0 =528,3 N. Guolio ilgaamžiškumo nominalusis resursas: 95570 milijonai sūkių. Nominalusis resursas valandomis: čia n2 – lėtaeigio veleno sūkų dažnis; 9.7. Palyginame guolių ilgaamžiškumo nominalųjį resursą Lh su poreikio resursu Lh adm: Lh> Lh adm ; 1243970>15000 – sąlyga išpildyta. 9.2 lentelė Koeficientas Kt, įvertinantis temperatūrinio režimo įtaką guolio ilgaamžiškumui Guolio darbo temperatūra oC Iki 100 125 150 175 200 Kt 1,0 1,05 1,1 1,15 1,25 9.3 lentelė Koeficientų x ir y vertės ekvivalentinei dinaminei apkrovai P skaičiuoti, kai Fa/Fr>e Guolio tipas Fa/Co Koeficientai e x y Vienaeiliai radialieji guoliai 0,025 0,22 0,56 2,0 0,04 0,24 0,56 1,8 0,07 0,27 0,56 1,6 0,13 0,31 0,56 1,4 0,25 0,37 0,56 1,2 0,5 0,44 0,56 1,0 9. Movų ir pleištų parinkimas ir stiprio patikrinimas Tikslas. Parinkti mechaninėje perdavoje nurodytos movos tipą bei parametrus ir pleištus detalėms tvirtinti, patikrinti jų tinkamumą. 1. Užduotis 1.1. Parinkti movos tipą ir nurodyti jos parametrus. 1.1.1. Parinkti movos tipą, įvertinant perdavos parametrus bei eksploatacines sąlygas. 1.1.2. Nurodyti movos parametrus. 1.2. Parinkti pleištus ir patikrinti slėgį į griovelio šoninį paviršių. 2. Sprendims a. Movos tipo ir parametrų parinkimas 2.1.1. Variklio veleno sujungimui su greitaeigiu reduktoriaus velenu parenkame tampriąją įvorinę pirštinę movą (8.1 pav.), sudarytą iš dviejų pusmovių, kurios tarpusavyje sujungtos pirštais (4...12 vnt.). Vienoje pusmovėje pirštų kūginiai galai tvirtinami standžiai, kitoje – per tampriąsias gofruotas cilindrinės formos gumines ar polimerines įvores. Šios movos paprastos konstrukcijos, jų gamyba pigi. Įvorinės pirštinės movos sušvelnina smūgius, gali kompensuoti 1...5 mm ašinius, 0,2...0,6 mm radialinius ir iki 1o kampinius poslinkius. 2.1.2. Movos parametrai parenkami įvertinant veleno skersmenį d1m, veleno sukimo momentą T1 ir kampinį greitį 1: d1m= 32 mm; T1=40,55 Nm; 1= 74,35 rad/s. Parenkame tampriąją įvorinę pirštinę movą MUPV-250-32/25, kurios parametrai (8.1 lent.): • skylės skersmuo D1m=32 mm; • pusmovės cilindrinės slylės ilgis lc=58 mm; • gabaritinis ilgis L=121 mm; • gabaritinis skersmuo D=140 mm; • pirštų skaičius zp=8. 2.2. Pleištas parenkamas atsižvelgiant į veleno skersmenį. Krumplinėje reduktoriaus perdavoje yra du velenai, kuriuose reikalingi pleištiniai grioveliai: • greitaeigio veleno gale movos vienai pusmovei tvirtinti ir varančiajam krumpliaračiui, esančiam reduktoriaus uždarame korpuse, tvirtinti pleištais (jeigu krumpliaratis gaminamas atskirai; gali būti varantysis velenas pagamintas kartu su krumpliaračiu, kai jų skersmenų skirtumas mažas); • lėtaeigio veleno gale varančiajai žvaigždutei tvirtinti ir varomajam krumpliaračiui tvirtinti pleištais. Movai tvirtinti ant greitaeigio veleno parenkame prizminį pleištą; veleno skersmuo d1m =25 mm; pleišto matmenys (8.2 pav., b): b=8 mm; h=7 mm; t1=4 mm; t2=3,3 mm; l=40 mm; [4-171] Patikriname slėgį į movos stebulės (pusmovės) griovelio šoninį paviršių (8.2 pav., a): (8.1) [1-168] čia d=d1m – veleno galo skersmuo, mm; h – pleišto aukštis (su tarpeliu); t1 – griovelio gylis velene, ld – darbinis pleišto ilgis, kuris turi būti 5...10 mm mažesnis už stebulės ilgį; [1-167] ld=lc – b = 40 – 8 = 32 mm, [4-171] čia lc – pleišto standartinis ilgis. Imame lc = 40 mm. i – pleištų skaičius apskritime; i=1; k – apkrovos paskirstymo koeficientas; k = 1, kai i = 1; po – leistinasis stebulės slėgis; movų pusmovės gaminamos iš pilkojo ketaus GG-20 (DIN 1691-85) arba CЧ-20 (GOST 1412-85); po=90 N/mm2 [1- 168] Slėgio tikrinimo sąlyga išlaikyta, nes pm

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!