Помощь студентам в учебе
Проектирование трехступенчатого планетарного редуктора для гусеничной машины
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ И МОДЕЛЕЙ 8
1.1 Сравнение трактора ТМ-10 с аналогами 8
1.2 Сравнение типов трансмиссий 10
1.3 Принцип работы и устройство гидростатической
трансмиссии 16
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 19
2.1 Анализ схемы планетарного бортредуктора 19
2.1.1 Индексация основных звеньев 19
2.1.2 Значения ВПЧ и кинематические характеристики 20
2.1.3 Определение КПФ 21
2.1.4 Кинематический анализ 23
2.1.5 Силовой анализ бортредуктора 25
2.1.6 Мощностной анализ бортредуктора 27
2.1.7 Расчет КПД бортредуктора 29
2.1.8 Проверка условий существования планетарных механизмов 31
2.2 Расчет на прочность зубьев планетарной передачи 39
2.2.1 Расчет зубьев на контактную прочность 42
2.2.2 Расчет зубьев на выносливость при изгибе 50
2.3 Создание SD-модели бортового редуктора в программе
Компас 3D v16 55
2.4 Определение ВСХ (внешней скоростной характеристики)
двигателя 57
2.5 Тяговый расчет трактора ТМ-10 60
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 68
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 75
4.1 Организационная часть выпускной квалификационной
работы 75
4.2 Экономическая часть выпускной квалификационной работы 76
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 75
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов(ОВФП), возникающих на этапе производства и эксплуатации 75
5.2 Микроклимат производственых помещений 77
5.3 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны 79
5.4 Требование к производственному освящению 82
5.5 Уровень шума в производственных помещениях 85
5.6 Значение напряжения прикосновения токов 85
5.7 Требования пожарной безопасности 85
5.8 Требование безопасности для слесаря ремонтника 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ И МОДЕЛЕЙ 8
1.1 Сравнение трактора ТМ-10 с аналогами 8
1.2 Сравнение типов трансмиссий 10
1.3 Принцип работы и устройство гидростатической
трансмиссии 16
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 19
2.1 Анализ схемы планетарного бортредуктора 19
2.1.1 Индексация основных звеньев 19
2.1.2 Значения ВПЧ и кинематические характеристики 20
2.1.3 Определение КПФ 21
2.1.4 Кинематический анализ 23
2.1.5 Силовой анализ бортредуктора 25
2.1.6 Мощностной анализ бортредуктора 27
2.1.7 Расчет КПД бортредуктора 29
2.1.8 Проверка условий существования планетарных механизмов 31
2.2 Расчет на прочность зубьев планетарной передачи 39
2.2.1 Расчет зубьев на контактную прочность 42
2.2.2 Расчет зубьев на выносливость при изгибе 50
2.3 Создание SD-модели бортового редуктора в программе
Компас 3D v16 55
2.4 Определение ВСХ (внешней скоростной характеристики)
двигателя 57
2.5 Тяговый расчет трактора ТМ-10 60
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 68
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 75
4.1 Организационная часть выпускной квалификационной
работы 75
4.2 Экономическая часть выпускной квалификационной работы 76
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 75
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов(ОВФП), возникающих на этапе производства и эксплуатации 75
5.2 Микроклимат производственых помещений 77
5.3 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны 79
5.4 Требование к производственному освящению 82
5.5 Уровень шума в производственных помещениях 85
5.6 Значение напряжения прикосновения токов 85
5.7 Требования пожарной безопасности 85
5.8 Требование безопасности для слесаря ремонтника 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
История предприятия ОАО СКБ «Турбина» берет начало в 1962 г., когда с целью создания аналогов авиационных газотурбинных двигателей для наземного транспорта на Челябинском Тракторном Заводе был создан новый конструкторский отдел «6». Была создана производственно-экспериментальная база, что позволило еще на Челябинском Тракторном Заводе произвести работы по созданию первых изделий .
К моменту создания в СКБ «Турбина» был создан ряд принципиальных изделий и узлов, находящихся на уровне мировых достижений. Коллектив отдела главного конструктора работал над турбокомпрессорами и воздухоохладителями, энергоузлами и двух вальными газотурбинными двигателями с теплообменником.
Первыми разработками СКБ являлись транспортные газотурбинные двигатели с теплообменником из состава боевая машина пехоты (БМП): газотурбинный двигатель ГТД-400 и газотурбинный двигатель ГТД-700, из них по ГТД-700 в 1962 г были изготовлены и испытаны в составе машины опытные образцы.
С 1970 по 1985 г.г. было подано 349 заявок на изобретения, получено 173 авторских свидетельств. В 1980 г. К 20-летнему юбилею ОАО СКБ «Турбина» был основан музей предприятия, в котором каждый из сотрудников может ознакомиться и историей развития предприятия и образцами продукции.
С 2003г. предприятие активно осваивает направления по созданию газотурбинных энергоагрегатов для систем ПВО. В 2003 г. Федеральное Государственное унитарное предприятие Специальное конструкторское бюро «Турбина» преобразовано в открытое акционерное общество «Специальное конструкторское бюро „Турбина—. Во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 03.02.2004г. № 136 «Об открытом акционерном обществе
„Научнопроизводственное объединение «Электромашина—, постановления правительства РФ от 25.10.2004г. № 583 «О мерах по реализации Указа
Президента Российской Федерации от 03.02.2004г. № 136» ОАО СКБ «Турбина» включено в интегрированную структуру ОАО «НПО „Электромашина— в 2004 г..
Сегодня СКБ «Турбина» — это специализированный
научнопроизводственный комплекс, включающий в себя полноценное конструкторское бюро, производственные мощности с уникальными технологиями, а также эксплуатационную базу. Главной политикой предприятия остаётся концентрическая диверсификация, расширение сферы применения разработок ОАО СКБ «Турбина» по газотурбинным энергоагрегатам и агрегатам наддува. ОАО СКБ «Турбина является активным участником российских и международных специализированных выставок таких как: RUSSIAN EXPO ARMS (г. Нижний Тагил), Двигатели (г. Москва), DEFEXPO INDIA (г. Дели, Индия), EUROSATORY (Париж, Франция), Jdex (г. Абу-Даби, ОАЭ).
Так, как на предприятие «ДСТ-УРАЛ» столкнулись с проблемой
импортозамещения. «ДСТ-УРАЛ» первым применил для трактора ТМ-10 гидростатическую трансмиссию. В частности, он заменил такой элемент как трансмиссия трактора, на бортовой редуктор (PMC-6000). Затем АО СКБ ТУРБИНА начал разработку планетарных бортовых редукторов .
За базовые наработки данного агрегата трансмиссии была выбрана конструкция бортового редуктора PMC-6000 (Italia). Компания PMP - о молодая корпорация , основана в 1991 году. Продукция PMP применяется для строительной техники, специальной техники, нефтедобычи, дорожного
строительства, и тп.
PMP Industries - производитель высокого класса, с 5 заводами, оснащенными новейшим оборудованием.
В ходе изучения принципиальной конструкции импортного бортовго редуктора было выяснено следующее что оптимальным решением является не трехступенчатый планетарный редуктор а двухрядный : для получения передаточного числа 60 необходимо изготовлять зубчатые колесо со смещением контура зубьев, так как нарушается условие соосности планетарных механизмов. Если же поменять количество зубьев, для изготовления зубчатого колеса без смещения исходных контуров и с соблюдением требований соосности
передаточное число становится меньше необходимого, что не допустимо.
Целью дипломной работы является обоснование выбора передаточного
числа, равного 60, определение свойств звеньев планетарных механизмов, а также коэффициентов смещения исходного контура зубьев, составление конструкторской документации для изготовления бортового планетарного редуктора для трактора Т10М.
Для достижения поставленной цели в дипломном проекте требуется решить следующие задачи: 1) тяговый расчет трактора Т10М с гидростатической трансмиссией; 2) анализ кинематической схемы борт-редуктора; 3) расчет зубчатого зацепления на прочность; 4) создание 3D модели редуктора в программе Компас 3D v17.
К моменту создания в СКБ «Турбина» был создан ряд принципиальных изделий и узлов, находящихся на уровне мировых достижений. Коллектив отдела главного конструктора работал над турбокомпрессорами и воздухоохладителями, энергоузлами и двух вальными газотурбинными двигателями с теплообменником.
Первыми разработками СКБ являлись транспортные газотурбинные двигатели с теплообменником из состава боевая машина пехоты (БМП): газотурбинный двигатель ГТД-400 и газотурбинный двигатель ГТД-700, из них по ГТД-700 в 1962 г были изготовлены и испытаны в составе машины опытные образцы.
С 1970 по 1985 г.г. было подано 349 заявок на изобретения, получено 173 авторских свидетельств. В 1980 г. К 20-летнему юбилею ОАО СКБ «Турбина» был основан музей предприятия, в котором каждый из сотрудников может ознакомиться и историей развития предприятия и образцами продукции.
С 2003г. предприятие активно осваивает направления по созданию газотурбинных энергоагрегатов для систем ПВО. В 2003 г. Федеральное Государственное унитарное предприятие Специальное конструкторское бюро «Турбина» преобразовано в открытое акционерное общество «Специальное конструкторское бюро „Турбина—. Во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 03.02.2004г. № 136 «Об открытом акционерном обществе
„Научнопроизводственное объединение «Электромашина—, постановления правительства РФ от 25.10.2004г. № 583 «О мерах по реализации Указа
Президента Российской Федерации от 03.02.2004г. № 136» ОАО СКБ «Турбина» включено в интегрированную структуру ОАО «НПО „Электромашина— в 2004 г..
Сегодня СКБ «Турбина» — это специализированный
научнопроизводственный комплекс, включающий в себя полноценное конструкторское бюро, производственные мощности с уникальными технологиями, а также эксплуатационную базу. Главной политикой предприятия остаётся концентрическая диверсификация, расширение сферы применения разработок ОАО СКБ «Турбина» по газотурбинным энергоагрегатам и агрегатам наддува. ОАО СКБ «Турбина является активным участником российских и международных специализированных выставок таких как: RUSSIAN EXPO ARMS (г. Нижний Тагил), Двигатели (г. Москва), DEFEXPO INDIA (г. Дели, Индия), EUROSATORY (Париж, Франция), Jdex (г. Абу-Даби, ОАЭ).
Так, как на предприятие «ДСТ-УРАЛ» столкнулись с проблемой
импортозамещения. «ДСТ-УРАЛ» первым применил для трактора ТМ-10 гидростатическую трансмиссию. В частности, он заменил такой элемент как трансмиссия трактора, на бортовой редуктор (PMC-6000). Затем АО СКБ ТУРБИНА начал разработку планетарных бортовых редукторов .
За базовые наработки данного агрегата трансмиссии была выбрана конструкция бортового редуктора PMC-6000 (Italia). Компания PMP - о молодая корпорация , основана в 1991 году. Продукция PMP применяется для строительной техники, специальной техники, нефтедобычи, дорожного
строительства, и тп.
PMP Industries - производитель высокого класса, с 5 заводами, оснащенными новейшим оборудованием.
В ходе изучения принципиальной конструкции импортного бортовго редуктора было выяснено следующее что оптимальным решением является не трехступенчатый планетарный редуктор а двухрядный : для получения передаточного числа 60 необходимо изготовлять зубчатые колесо со смещением контура зубьев, так как нарушается условие соосности планетарных механизмов. Если же поменять количество зубьев, для изготовления зубчатого колеса без смещения исходных контуров и с соблюдением требований соосности
передаточное число становится меньше необходимого, что не допустимо.
Целью дипломной работы является обоснование выбора передаточного
числа, равного 60, определение свойств звеньев планетарных механизмов, а также коэффициентов смещения исходного контура зубьев, составление конструкторской документации для изготовления бортового планетарного редуктора для трактора Т10М.
Для достижения поставленной цели в дипломном проекте требуется решить следующие задачи: 1) тяговый расчет трактора Т10М с гидростатической трансмиссией; 2) анализ кинематической схемы борт-редуктора; 3) расчет зубчатого зацепления на прочность; 4) создание 3D модели редуктора в программе Компас 3D v17.
В ходе выпускной квалификационной работы был проведен анализ
кинематической схемы бортового трехрядного планетарного редуктора. Получено
его передаточное число, выведены кинематические, силовые и мощностные
параметры планетарных механизмов, а также определен его коэффициент
полезного действия, произведен расчет на условие сборки и соседства, для
определения условия соосности определенны коэффициенты смещения исходного
контура зубьев.
Проведен проверочный расчет на прочность зубчатых зацеплений, результат
которого говорит о том, что результирующие напряжения не превышают
предельно допустимые по материалу и термообработки.
Используя программный пакет системы автоматизированного проектирования
Компас 3D построена полная 3D модель редуктора, включающая модели деталей,
и подсборок на основе которой выполнена вся конструкторская документация
редуктора.
Для построения тяговой характеристики гусеничной машины выполнен расчет
внешней скоростной характеристики двигателя ЯМЗ-238М2. И далее на основе ее
построена тягово-скоростная характеристика.
Разработана технологическая карта изготовления детали «Вал шлицевой» для
трех осевого универсального станка фирмы DOOSAN модели PUMA MX 2100ST.
В организационно- экономическом разделе выполнен расчет затрат на
производство редуктора, а также определена полная себестоимость редуктора.
Проведена оценка коммерческой состоятельности и эффективности инвестиций.
В разделе безопасности жизнедеятельности проведен анализ опасных и вредных
производственных факторов. Установлены нормы, ограничивающие влияние на
рабочий персонал по ремонту вредных и опасных производственных факторов.
кинематической схемы бортового трехрядного планетарного редуктора. Получено
его передаточное число, выведены кинематические, силовые и мощностные
параметры планетарных механизмов, а также определен его коэффициент
полезного действия, произведен расчет на условие сборки и соседства, для
определения условия соосности определенны коэффициенты смещения исходного
контура зубьев.
Проведен проверочный расчет на прочность зубчатых зацеплений, результат
которого говорит о том, что результирующие напряжения не превышают
предельно допустимые по материалу и термообработки.
Используя программный пакет системы автоматизированного проектирования
Компас 3D построена полная 3D модель редуктора, включающая модели деталей,
и подсборок на основе которой выполнена вся конструкторская документация
редуктора.
Для построения тяговой характеристики гусеничной машины выполнен расчет
внешней скоростной характеристики двигателя ЯМЗ-238М2. И далее на основе ее
построена тягово-скоростная характеристика.
Разработана технологическая карта изготовления детали «Вал шлицевой» для
трех осевого универсального станка фирмы DOOSAN модели PUMA MX 2100ST.
В организационно- экономическом разделе выполнен расчет затрат на
производство редуктора, а также определена полная себестоимость редуктора.
Проведена оценка коммерческой состоятельности и эффективности инвестиций.
В разделе безопасности жизнедеятельности проведен анализ опасных и вредных
производственных факторов. Установлены нормы, ограничивающие влияние на
рабочий персонал по ремонту вредных и опасных производственных факторов.
