Разработать механизм.

Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
2.1. Выбор двигателя.
2.2. Определение передаточного отношения редуктора
2.3. Определение вращающих моментов на валах редуктора
3. Расчёт зубчатых передач
3.1. Расчет конической ступени редуктора.
3.1.2 Выбор материалов колеса и шестерни.
3.2. Расчет цилиндрических ступеней редуктора.
3.2.1 Выбор материала зубчатых колёс
3.2.2. Расчет второй ступени редуктора
3.2.3. Расчет третьей ступени редуктора
3.2.4. Расчет четвертой ступени редуктора
4. Расчёт валов редуктора
4.1. Расчёт первого вала.
4.2. Расчёт второго вала.
4.3. Расчёт третьего вала.
4.4. Расчёт четвертого вала.
4.5. Расчёт пятого вала.
5. Расчёт шпоночных соединений
6. Выбор смазки
Литература

Значит, увеличиваем размер вала в рассматриваемом сечении на 20 мм. Диаметры остальных участков вала также увеличиваем на 20 мм.
4.5. Расчёт пятого вала.
Диаметр выходного конца вала находим по формуле
где [τ] - допускаемое напряжение на кручение; [τ] = 30 МПа;
Принимаем d5=145 мм
Диаметр вала в месте посадки подшипников
dп5 = d5 + 10…20 = 145+15 = 160 мм,
Диаметр вала под колесом
dк5 = dп5 =160 мм,
Для опор вала примем подшипник роликовый конический 2007132.
Материал вала сталь 45; σВ=560 МПа
Рисунок 9. Схема нагружения вала.
Силы действующие на вал
окружная
радиальная ;
Сила действия муфты
где dм - диаметр расположения элементов муфты с помощью которых передается крутящий момент; примем dм = 3dв = 3·0,145 = 0,435 мм
Н
Определим реакции в опорах
-YB·500 + Ft·175 + FМ·675 = 0
YA +YB -Ft – Fм = 0
YA =Ft - YB+ Fм = 40413-46950- 24300 = 17763 H
XB·500 + Fr·175 = 0
XA +XB +Fr= 0
XA = - XB – Fr= 5148-14709= -9561 H
Полученные реакции в опорах
YА = 17763 H; YВ = 46950 Н; XА = -9561 H; XВ = 5148 Н
Строим эпюры изгибающих моментов Мx и Мy в плоскостях zoy и zox и эпюру крутящих моментов Т (рисунок 10)
Из построенных эпюр видно, что наиболее опасным является сечение В
Концентрация напряжений вызывается канавкой для выхода шлифовального круга. Моменты по осям и крутящий моменты имеют следующие значения: МХ = 4252 Нм; МY = 0 Нм; Т=17617,7 Нм.
Суммарный момент равен:
Эквивалентный момент равен
Диаметр вала в рассчитываемом сечении
,
где [σИ] - допускаемое напряжение при изгибе; [σИ] =50 МПа ([2], стр. 54),
Рисунок 10 Эпюры моментов.
Так как полученный диаметр меньше диаметра под подшипником, полученным в предварительном расчете, следовательно, вал выдержит нагрузку. Значит, оставляем в рассматриваемом сечении диаметр вала, полученный при предварительном расчете d = 160 мм
5. Расчёт шпоночных соединений
Расчёт на срез производится по формуле:
.
Расчёт на смятие производится по формуле:
.
где – момент, действующий на валу;
– диаметр вала;
– высота шпонки;
– ширина шпонки;
– длина шпонки;
– допустимое напряжение при срезе, ;
– допустимое напряжение при смятии, .
Первый вал - полумуфта
Шпонка 10 х 8 х 45 ГОСТ 23360-78
Первый вал – шестерня коническая
Шпонка 12 х 8 х 50 ГОСТ 23360-78
Второй вал – колесо коническое
Шпонка 16 х 10 х 56 ГОСТ 23360-78
Второй вал – шестерня цилиндрическая
Шпонка 16 х 10 х 56 ГОСТ 23360-78
Третий вал – колесо цилиндрическое
Шпонка 20 х 12 х 70 ГОСТ 23360-78
Третий вал – шестерня цилиндрическая
Шпонка 20 х 12 х 110 ГОСТ 23360-78

Четвертый вал – колесо цилиндрическое
Шпонка 28 х 16 х 110 ГОСТ 23360-78
Четвертый вал – шестерня цилиндрическая
Шпонка 28 х 16 х 200 ГОСТ 23360-78
Пятый вал – колесо цилиндрическое
Шпонка 45 х 25 х 200 ГОСТ 23360-78
Пятый вал – рабочий механизм
Шпонка 36 х 20 х 180 ГОСТ 23360-78
Напряжения, возникающие в шпонках, не превышают допустимых значений, следовательно все шпонки выдержат нагрузку.
6. Выбор смазки
В редукторах с цилиндрическими, коническими и винтовыми колесами при окружных скоростях ниже 3м/с для силовых механизмов применяют консистентные смазки УСС-2 или УТС-1.
Для нашего редуктора применим консистентную смазку УТС-1.
Литература
1. Анурьев В. И. «Справочник конструктора-машиностроителя» в 3-х т. М.: Машиностроение, 1978.
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроительных специальных вузов. - М.: Высшая школа, 1985 - 416 с., ил
3. Гуэенков П.Г. «Детали машин».-М.: Высшая школа, 1982.
4. Первицкий Ю.Д. «Расчет и конструирование точных механизмов. – Л .: Машиностроение, 1976.
5. «Расчет и конструирование точных механизмов. Атлас конструкций для курсового проектирования и выполнения контрольных работ для студентов-заочников высших учебных заведений. -М.: Высшая школа, 1976.
3
33
ТПЖА.303187.7 ПЗ
3
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
4
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Н. Контр.
Реценз.
Провер.
Разраб.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
33
Листов
Лит.
Утверд.
2
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
5
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
6
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
7
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
8
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
9
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
10
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
11
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
12
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
13
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
23
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
21
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
31
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
32
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
33
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
19
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
16
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
20
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
22
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
24
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
27
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
26
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
25
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
18
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
28
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
29
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ТПЖА.303187.7 ПЗ
30
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.