Mašinų elementai - reduktoriaus projektavimas

Grafinė dalis 1. Reduktoriaus surinkimo brėžinys (su reikiamu vaizdų ir pjūvių skaičiumi, specifikacija). 2. Detalės darbo brėžinys (lyginiai variantai – varomojo veleno, nelyginiai – varomojo krumpliaračio). ĮVADAS Kursinis projektavimas – svarbus mokomojo proceso etapas. Konstravimo pagrindų kursinis projektas yra pirmas tokio pobūdžio darbas aukštųjų (neuniversitetinių) mokyklų inžinierių specialybių studentams. Konstruojant taikytini ergonomiškumo reikalavimai, kurie atspindėtų biomechanines, fiziologines ir psichologines savybes bei reikalavimus. Techninio gaminio ir jį naudojančio ar aptarnaujančio asmens sąveika, turi būti optimaliai patogi ir nežalinga žmogui. Pasibaigus gaminio resursui, arba kai gaminys neatlieka nustatytų funkcijų, jis utilizuojamas. Gamybos atliekos utilizuojamos jas panaudojant kituose gamybos procesuose. Utilizavimo tikslas – taupyti žaliavas ir medžiagas. Konstruojant reduktorių reikia atsižvelgti į standarto reikalavimus, reglamentuojančius konstrukcines, technologines ir eksploatacines gaminio savybes. Standartas galioja ir yra privalomas tol, kol jis netrukdo tenkinti techninius, ekonominius, saugos ir estetinius reikalavimus. Įstrižakrurnplio cilindrinio reduktoriaus projektavimą pasirinkau todėl, kad jame yra daug elementų: variklis, krumpliaračiai, velenai, guoliai, pleištai, movos, tepimo įrenginiai, tvirtinimo detalės. Reikia nustatyti ne tik jų matmenis, bet ir atlikti stiprumo, ilgaamžiškumo, įtempių patikrinamuosius skaičiavimus. Detalizuojama deta1ė – varomasis velenas arba krumpliaratis. Tikslas. Suprojektuoti įstrižakrumplį cilindrinį reduktorių. Uždaviniai: • Parinkti mechaninės perdavos variklį, apskaičiuoti kinematinius bei jėginius parametrus. • Apskaičiuoti reduktoriaus greitaeigio ir lėtaeigio velenų laiptelių skersmenis. • Apskaičiuoti reduktoriaus cilindrinių krumpliaračių perdavos parametrus. • Parinkti movos tipą bei parametrus ir pleištus detalėms tvirtinti. • Apskaičiuoti diržinės perdavos parametrus. • Parinkti radialinius guolius. 1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ APŽVALGA Žinias apie reduktorius, jų skirstymą ir panaudojimą galima rasti specialioje literatūroje, kuri apžvelgia mechanines perdavas, mašinas ir jų elementus. Perduodant sukamąjį judesį reduktoriai sumažina varomojo veleno kampinį greitį ir padidina sukimo momentą. Krumplinės arba sliekinės perdavos, sudarančios atskirą agregatą, 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, įvairiose staklėse, prietaisuose arba yra kaip tarpinis mechanizmas tarp jėgos šaltinio (variklio) ir vartotojo (darbo mašinos). Reduktoriai klasifikuojami pagal perdavos tipą, laipsnių skaičių, velenų tarpusavio 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). Pagal velenų padėtį erdvėje reduktoriai būna su horizontaliais velenais, su vertikaliu varomuoju velenu, su vertikaliu varančiuoju velenu, su vertikaliais velenais ir universalūs. Jie klasifikuojami ir pagal kitokius požymius – pagal paskirtį: bendrosios ir specialios paskirties; pagal naudojimo sąlygas: dirbti normalaus ir nenormalaus klimato sąlygomis (tropikai, kalnai ir kt.); pagal greitaeigiškumą, amžių ir kt. 2. MECHANINIŲ PERDAVŲ ANALOGŲ ANALIZĖ 2.1 Reduktorių ypatumai, klasifikacija Reduktorius – tai pastovaus perdavimo skaičiaus, didesnio už vienetą (u>1), mechanizmas, mažinantis varomojo veleno kampinį greitį ir didinantis jo sukimo momentą. Toks mechanizmas sudarytas iš krumplinių perdavų ir sudaro atskirą agregatą. Pastaba. Jei mechanizmas didina kampinį greitį (jo perdavimo skaičius ue; 2,64>0,24; esant šiai sąlygai, parenkamos koeficientų x ir y reikšmės: x =0,56; y =1,8. P=(Kk ∙ x ∙ Fr + y ∙ Fa)Ka ∙ K t=(1,0 ∙ 0,56 ∙ 159,32 + 1,8 ∙ 422) 1,1 ∙ 1,0 =933,7 N. Guolio ilgaamžiškumo nominalusis resursas: milijonų sūkių. Nominalusis resursas valandomis: 9.7. Palyginame guolių ilgaamžiškumo nominalųjį resursą Lh su poreikio resursu Lh adm: Lh> Lh adm ; 159811>20000 – 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: Lenkimo momentas My yz (vertikaliojoje) plokštumoje: skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške A, My(A)=Ry1·l1=763 · 54,6 = 41,66 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške A, My(A)=Ry2·l1= 763 · 54,6 = 41,66Nm. 9.2 pav. Greitaeigio veleno apkrovų epiūros 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 tvirtinama mova, iki varančiojo krumpliaračio, kurio dalijamojo apskritimo skersmuo d1. 9.9. Nustatome reakcijų atstojamąsias jėgas R3 ir R4 lėtaeigio veleno 3 ir 4 atramose (8.3 pav.). Lėtaeigį veleną veikiančios apkrovos (sukimo momentas T2, apskaičiuotas 3 skyriuje; apskritiminė Ft, ašinė Fa ir radialinė Fr jėgos, apskaičiuotos 4 skyriuje, grandinės jėgą rekomenduojama parinkti Fg= 5000 N • greitaeigio veleno sukimo momentas T2 = 158,95 Nm; • apskritiminė jėga • ašinė jėga • radialinė jėga • grandinės jėga • varomojo krumpliaračio dalijamojo apskritimo skersmuo d2=87,5mm. Reakcijos jėga xz (horizontaliojoje) plokštumoje (9.3 pav.): Rx3=Rx4=Ft/2=1526/2=763 N. 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; -3368,27-5000-159,32+8527,59=0 N. 9.10. 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=763·0,0546=41,65 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške B, Mx(B)=Rx4·l2=763·0,0546=41,65 Nm. Lenkimo momentas My yz (vertikaliojoje) plokštumoje: skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške B ir įvertinant reakcijos Ry3 jėgą, My(B)=Ry3·l2=3368,27·0,0546=183,9 Nm; skaičiuojant iš kairiojo veleno galo taške B ir įvertinant reakcijos Ry3 bei ašinę Fa jėgas My(B)=Ry3·l2 – Fa·0,5·d2=3368,27·0,0546 – 422·0,5·0,224=132,42 Nm; skaičiuojant iš dešiniojo veleno galo taške 4, My(4)=Fgr·l3=5000·0,06585=329,25 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 329,25>183,9. Pagal daugiau apkrautą 4 atramą (R4=8561,65 N) iš katalogų, žinynų ar [13-10] parenkame radialųjį guolį 6009, kuris tinkamas ir 3 atramai. Guolio parametrai: d=40 mm; D=80 mm; B=18 mm; dinaminė apkrova C= 30700 N; statinė apkrova Co= 19000 N. 9.3 pav. Lėtaeigio veleno apkrovų epiūros 9.11. 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. Koeficientai x ir y nustatomi pagal ašinės apkrovos Fa ir statinės apkrovos Co santykį: Fa/Co=422/19000=0,022. e=0,022. Parinktą koeficiento e dydį palyginame su ašinės Fa ir radialinės Fr jėgų santykiu: Fa /Fr=422/159,32=2,64; 2,64>e; 2,64>0,22; esant šiai sąlygai, parenkamos koeficientų x ir y reikšmės: x =0,56; y =2. P=(Kk∙x∙Fr+y∙Fa)Ka∙K t=(1,0∙0,56∙159,32+2∙422)1,1∙1,0 =1026 N. Guolio ilgaamžiškumo nominalusis resursas: milijonai sūkių. Nominalusis resursas valandomis: čia n2 – lėtaeigio veleno sūkų dažnis; 9.12. Palyginame guolių ilgaamžiškumo nominalųjį resursą Lh su poreikio resursu Lh adm: Lh> Lh adm ; 291597>20000 – sąlyga išpildyta. 10. MOVŲ IR PLEIŠTŲ PARINKIMAS IR PATIKRINIMAS Tikslas. Parinkti mechaninėje perdavoje nurodytos movos tipą bei parametrus ir pleištus detalėms tvirtinti, patikrinti jų tinkamumą. 10.1 Movos tipo ir parametrų parinkimas 10.1.1. Variklio veleno sujungimui su greitaeigiu reduktoriaus velenu parenkame tampriąją įvorinę pirštinę movą (10.1 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. 10.1.2. Movos parametrai parenkami įvertinant veleno skersmenį d1m, veleno sukimo momentą T1 ir kampinį greitį 1: d1m= 25 mm; T1=42,74 ; 1= 99,43 (žiūr. skyr. Nr. 3). Parenkame tampriąją įvorinę pirštinę movą GOST 21424-93 kurios parametrai: • skylės skersmuo D1m= 25 mm; • pusmovės cilindrinės slylės ilgis lc=42 mm; • gabaritinis ilgis L=89 mm; • gabaritinis skersmuo D=120 mm; • pirštų skaičius zp=8 10.2. 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 (schema 10.2 pav., b); veleno skersmuo d1m =25; pleišto matmenys: b=8 mm; h=7 mm; t1=4 mm; t2=3,3 mm. [5-171] Patikriname slėgį į movos stebulės (pusmovės) griovelio šoninį paviršių (10.2 pav., a): [6-168] 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; [6-167] ld=lc–5= 42-6=36 mm, šis ilgis atitinka standartinio pleišto ilgį; [5-171] 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 šio ketaus žymėjimas (pagal Rus.) CЧ-20 GOST 1412-85; po=90 N/mm2 [ 6- 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!