Реферат: Привод ленточного конвейера
МОРФ
КП1202.01.158.18.01. ИАТ
Приводленточного конвейера.
Пояснительнаязаписка.
Зав. Отделением: Преподаватель:
Пахомова А.Ф. ЛитовкаН.Н.
Подпись: Подпись:
Дата: Дата:
Зав. Циклом: Студент:
Миронов А.А. ПротасовС.И.
Подпись: Подпись:
Дата: Дата:
2003
Содержание:
1 Задание на курсовое проектирование.
2 Описание привода ленточногоконвейера.
3 Подбор электродвигателя.
4 Расчет передач.
5 Ориентировочный расчёт валов, подборподшипников.
6 Первая эскизная компоновка редуктора.
7 Конструирование зубчатых колёс ивалов.
8 Схема нагружения валов впространстве.
9 Подбор и проверочный расчёт шпонок.
10 Подбор подшипников по динамическойгрузоподъёмности.
11 Проверочный расчёт валов.
12 Расчет и конструирование элементовкорпуса редуктора.
13 Вторая эскизная компоновка редуктора.
14 Подбор и проверочный расчёт муфты.
15 Выбор смазки редуктора.
16 Подбор посадок сопряженныхповерхностей.
17 Сборка и разборка редуктора.
18 Список используемой литературы.
1.Задание на курсовоепроектирование
/>
Р3 = 3,5 КВт n3 = 200 об/мин.
2.Описание приводаленточного конвейера
Привод состоит из электродвигателя,механической муфты, двух ступенчатого редуктора. В приводе применяетсяасинхронный двигатель. Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатыхили червячных передач, выполненныхв виде отдельного агрегата и служащихдля передачи мощностиот двигателя к рабочеймашине.
Назначениередуктора: понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомоговала по сравнению
с ведущим валом.
Достоинство редуктора:
1. Высокаянадёжность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей;
2. Малые габариты;
3. Большаядолговечность;
4. Высокий КПД;
5. Постоянноепередаточное число;
6. Сравнительно небольшие нагрузки на валы и подшипники;
7. Простотаобслуживания.
Недостатки редуктора:
1. Высокиетребования к точности изготовления и монтажа.
2. Шум при работе.
В данном приводеприменяется двухступенчатый редуктор с прямозубой передачей.
3.Подбор электродвигателя
3.1 Определитьобщий КПД (табл.1.1, стр.6<a/>[u1] )
h1– зубчатойпередачи.
h2– муфты.
h1=0.98 h2= 0.98
h = h12 × h2 = 0.982× 0.98 =0,94
3.2 Определениетребуемой мощности электродвигателя
R1-мощность на входе привода.
P3- мощность навыходе из привода.
R1=R3 / h = 3,5 / 0,94 = 3,723 К Вт
3.3Подбор двигателя по мощности (табл.19.27, стр.384)
3000 1500 1000 750 4 100L/2880 100L/1430 112MB6/950 132S8/7203.4 Предварительноеопределение передаточных чисел.
U-общеепередаточное число.
nдв — частота вращения двигателя .
n3 – частотавращения выходного вала.
U= nдв/n3 =2880 / 200 =14,4
U= nдв/n3 =1430 / 200 =7,1
U= nдв/n3 = 950 / 200 = 4,7
U= nдв/n3 = 720 / 200 = 3,6
3.5 Окончательныйподбор типа двигателя
Марка100S2
Частотавращения 2880 об/мин
3.6 Произвестиразбивку передаточного числа (табл.1,3 стр.9)
U1 – передаточноечисло быстроходной ступени.
U2 – передаточноечисло тихоходной ступени.
U2 = 0,88Ö U = 0.88Ö 14,4 = 3,3
U1 = U / U2 = 14,4 / 3,3 = 4,3
3.6Определение частоты вращения каждого вала
n1 = nдв = 2880 об/мин
n2 = n1 / U1 = 2880 / 4,3 = 669,7 об/мин
n3 = n2 / U2 = 669,7 / 3,3 =202,9 об/мин
3.7Определение отклонения частоты вращения выходного вала
позаданию n3½ = 200 об/мин
порасчетам n3= 202,9 об/мин
n3½ – n3 / n3½ × 100% = 200 – 202,9 / 200 × 100% = -1,45% < 4%
(впределах нормы).
3.8 Определениеугловойскорости каждого вала
w =П × n / 30
w1 =П × n1 / 30 = 3,14 × 2880 / 30 =301,44 рад/с
w2 =П × n2 / 30 = 3,14 × 669,7 / 30 = 70,1 рад/с
w3 =П × n3 / 30 = 3,14 × 202,9 / 30 = 21,2 рад/с
3.9 Определениемощности на каждом валу
Р1 = Р1½ × hмуфты = 3,72 × 0,98 =3,65 К Вт
Р2 =Р1 × h зубчатой передачи = 3,65 × 0,98 = 3,57 К Вт
Р3 =Р2 × h зубчатой передачи = 3,57 × 0,98 = 3,5 К Вт
3.10 Определениевращающего момента на валах
Т = Р/ w
Т1 =Р1 / w1 =3,65 / 301,4 = 12,1 Hм
Т2 =Р2 / w2 =3,57 / 70,1 = 50,9 Hм
Т3 =Р3 / w2 =3,5 / 21,2 = 165,2 Hм
4.Расчётпередач
4.1Первая передача
4.1.1 Исходныеданные
Прямозубаязакрытая
Вход впередачу Т1 = 12,1 Нм; w1=301,4 рад/с
ВыходТ2 =50,9 Нм
Передаточноечисло U1 = 4,3
4.1.2 Подборматериала
Выборматериала: Сталь 45 (табл. 6,4 стр.92)
улучшениепаковкой
Твёрдость:шестерни НВ 194 –222
колесаНВ 180 –192
HBср = 222 + 194 /2 = 208 (шестерни)
HBср = 180 + 192 /2 = 186 (колеса)
4.1.3Определение допускаемых контактных напряжений (табл.6,13 стр. 94)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 208 + 70 / 1,1) × 1 = 534,6 (шестерни)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 186 + 70 /1,1 ) × 1 = 401,8 (колеса)
4.1.4Определениедопускаемых напряжений изгиба
[sF] =(sFo / SF ) КFL =1,8 × 208 / 1,8 ) × 1 =208 (шестерни)
[sF] =(sFo / SF ) КFL =1,8 × 186 / 1,8 ) × 1 =186 (колеса)
4.1.5Определение межосевого расстояния передачи
/>aw =49,5 (U +1 )× 3Ö KHB T1 / Yа × U1 ×[sн ]2
aw= 49,5 ×( 4,3 + 1 ) × 3Ö 1 ×12,1 × 103 / 0,4 × 4,3 × (401,8)3 = 88 мм.
Принятьрасстояние aw = 90 мм.
4.1.6Определение модуля зубьев
m = P1 /p = 3,65 / 3,14 = 1,12
Принятьмодуль m = 1
4.1.7Определение числа зубьев
ZS = 2aw / m = 2 ×90 / 1 =180
Z1 = ZS / ( U + 1 ) = 180 / (4,3 + 1 ) =34 (шестерни)
Z2 = ZS — Z1 = 180 – 34 = 146 (колеса)
4.1.8Определение передаточного числа редуктора
U = Z2 / Z1= 146 / 34 = 4,3
4.1.9Основные геометрические размеры передачи: Делительный диаметр d1 = Z1 × m = 34 × 1 = 34мм (шестерни)
d2 = Z2 ×m =146 × 1 = 146мм (колеса)
Диаметрвершин зубьев.
dа1 = d1 + 2 × m = 34 + 2 × 1 = 36мм (шестерни)
dа2 = d2 + 2 × m = 146 + 2 ×1 =148мм (колеса)
Ширинаколеса b2 =Ya ×aw = 0,4 × 90 = 36мм
Ширинашестерни b1 = b2 + 5 = 36 + 5 = 41мм
4.1.10Окружная скорость зубчатых колёс
u = w1 × d1 / 2 = 301,4 × 34 / 2 = 5,1 м/с.
Принимаемu = 6 м/с.
4.1.11Окружная сила
Ft1 = 2 × T1 / d1 = 2 × 12,1 × 103 / 34 = 712 H
4.1.12Принять коэффициенты
KHu = 1,2 KHb = 1.2
KHu = 1,4 KFb = 1,52
Ybd = b2 / d1 = 36 / 34 = 1,05
/>4.1.13 Расчёт контактного напряжения
/>sН = 436 × Ö (Ft / d1 × b1) × (U + 1 / U) × KHb × KHu
sН= 436 Ö (712 / 34 ×36) × (4,3 +1 / 4,3) ×1,15 × 1,2 = 419 МПа
4.1.14Коэффициент формы зуба. (табл. 6,8, стр.101)
дляшестерни Z1 =34 YF1= 3,76
дляколеса Z2 =146 YF2= 3,6
4.1.15Расчётноенапряжение изгиба в основании ножки зуба колеса
sF2 = YF2 × (Ft / b2 ×m) × KFb<sub/>×KFu<sub/>= 3,6 × (712 / 36 × 1) ×1,52 ×1,4 = 151
151 < [s]F2
sF1 = YF1 × (Ft / b2 ×m) × KFb<sub/>×KFu<sub/>= 3,76 ×(712 / 36 ×1) ×1,52 ×1,4 = 158
158 < [s]F1
4.2Вторая передача
4.2.1Исходные данные
Прямозубаязакрытая
Вход впередачу Т2 = 50,9 Нм
ВыходТ3 = 165,2 Нм
Передаточноечисло U =3,3
4.2.2Подбор материала
Выбираемматериал: Сталь 45 (табл. 6,4 стр.92)
улучшениепаковкой
Твёрдость:шестерни НВ 194 –222
колесаНВ 180 –192
HBср = 222 + 194 /2 = 208 (шестерни)
HBср = 180 + 192 /2 = 186 (колеса)
4.2.3Определение допускаемых контактных напряжений (табл.6,13 стр. 94)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 208 + 70 / 1,1) × 1 = 534,6 (шестерни)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 186 + 70 /1,1 ) × 1 = 401,8 (колеса)
4.2.4Определение допускаемых напряжений изгиба
[sF] =(sFo / SF ) КFL =1,8 × 208 / 1,8 ) × 1 =208 (шестерни)
[sF] =(sFo / SF ) КFL =1,8 × 186 / 1,8 ) × 1 =186 (колеса)
/>4.2.5 Определение межосевогорасстояния передачи
aw = 49,5 ( U2 +1 )× 3Ö KHB T2 / Yа × U2 ×[sн ]2
aw<sub/>= 49,5 ( 3,3 +1) × 3Ö 1 × 50,9 × 103 / 0,4 × 3,3 × (401,8)3 =132,9мм
Принятьрасстояние aw =134мм.
4.2.6Определение модуля зубьев.
m = P1 /p = 3,8 / 3,14 = 1,5
Принятьмодуль m = 2
4.2.7Определение числа зубьев
ZS = 2aw / m = 2 ×134 / 2 =134
Z1 = ZS / ( U + 1 ) = 134 / (3,3 + 1 ) =31 (шестерни)
Z2 = ZS — Z1 = 134 – 31 = 103 (колеса)
4.2.8Определение передаточного числа редуктора
U = Z2 / Z1= 103 / 31 = 3,3
4.2.9Основные геометрические размеры передачи: Делительный диаметр d1 = Z1 × m = 31 × 2 = 62мм (шестерни)
d2 = Z2 ×m =103 × 2 = 206мм (колеса)
Диаметрвершин зубьев.
dа1 = d1 + 2 × m = 31 + 2 × 2 = 66мм (шестерни)
dа2 = d2 + 2 × m = 206 + 2 ×2 =210мм (колеса)
Ширинаколеса b2 =Ya ×aw = 0,4 × 134 = 54мм
Ширинашестерни b1 = b2 + 5 = 54 + 5 = 59мм
4.2.10Окружная скорость зубчатых колёс
u = w2 × d2 / 2 = 70 × 62 / 2 = 2,17 м/с.
Принимаемu = 3 м/с.
4.2.11Окружная сила
Ft2 = 2 × T2 / d1 = 2 × 50,9 × 103 / 62 = 1642 H
4.2.12Принять коэффициенты
KHu = 1,2 KHb = 1.14
KHu = 1,4 KFb = 1,28
Ybd = b2 / d1 = 54 / 62 = 0.86
/>4.2.13 Расчёт контактного напряжения
/>sН = 436 × Ö (Ft / d2 × b1) × (U + 1 / U) × KHb × KHu
sН= 436 Ö (1642 / 62 ×54) × (3,3 +1 / 3,3) ×1,14 × 1,2 = 408 МПа
4.2.14Коэффициент формы зуба. (табл. 6,8, стр.101)
дляшестерни Z1 =31 YF1= 3,78
дляколеса Z2 =103 YF2= 3,6
4.1.15Расчётноенапряжение изгиба в основании ножки зуба колеса
sF2 = YF1 × (Ft / b2 ×m) × KFb<sub/>×KFu<sub/>= 3,6 × (1642 / 54 × 2) ×1,14 ×1,4 = 88
88 < [s]F2
sF1 = YF2 × (Ft / b2 ×m) × KFb<sub/>×KFu<sub/>= 3,76 ×(1642 / 54 ×1) ×1,14 ×1,4 = 92
92 < [s]F1
5.Орентировочныйрасчёт валов, подбор подшипников
5.1Исходные данные
Перваяступень. Вторая ступень.
d1 = 34мм d1 = 62мм
d2 = 146мм d2 = 206мм
b1 = 41мм b1 =58мм
b2 = 36 b2 =54мм
5.1.2Определение минимального диаметра вала
Dmin1 = 5 × 3Ö12,1 = 11мм
Dmin2 = 5 × 3Ö51 = 18мм
Dmin3 = 5 × 3Ö165 = 26мм
5.1.3Определение диаметра вала под подшипник
dП1 = 20
dП2 = 25
dП3 = 30
5.2 Выборподшипников
d D B rCr
Cor
Dw
S №304 20 52 15 2 15,9 7,8 10,24 4,8 №305 25 62 17 2 22,5 11,4 11,8 5,5 №206 30 62 16 1,5 19,5 10 10,24 4,86.Первая эскизная компановка
/>
7.Конструированиезубчатых колёс и валов
7.1Конструирование зубчатых колёс
7.1.1Колесо первой ступени
Делительныйдиаметр d = 146мм
Диаметрвершин зубьев da = d + 2×m = 146 +2×1 = 148мм
Диаметрвпадин зубьев df = d – 2.5×m = 146 – 2.5×1 = 143,5мм
Диаметрступицы dст = 1,55 × dв = 1,55 × 30 = 46мм
Толщинаобода S = 2,2 × m + 0,05 × b = 2,2 × 1 + 0,05 × 36 = 4мм
Толщинадиска С = 0,3 × b =0,3 × 36 = 11мм
7.1.2 Колесовторой ступени
Делительныйдиаметр d = 206мм
Диаметрвершин зубьев da = d + 2×m = 206 +2×2 = 210мм
Диаметрвпадин зубьев df = d – 2.5×m = 206 – 2.5×2 = 201мм
Диаметрступицы dст = 1,55 × dв = 1,55 × 36 = 55мм
Толщинаобода S = 2,2 × m + 0,05 × b = 2,2 × 2 + 0,05 × 54 = 8мм
Толщинадиска С = 0,3 × b =0,3 × 54 = 16мм
7.2 Определение реакцийопор.
7.2.1. Исходные данныепервого вала:
Ft1 = 712 Н; Fr1 = 259H.
Реакции опор изгибающегомомента в вертикальной пл – ти.
Ma = Ft1 0,043– y2 0,155 = 0
Mc = -Ft1 0,112+ y1 0,155= 0
Y2 = Ft1 0,043 /0,155 = 712 0,043 / 0,155 = 197,5H
Y1 = -Ft1 0,112/ 0,155 = 712 0,112 / 0,155 = 514,5H
Ma = 0
Mb = y1 0,043 =514,5 0,043 = 22,12Hм
Mc = y1 0,152 –Ft1 0,112 = 514,5 0,152 – 712 0,112 =0
Реакции опор изгибающегомомента в горизонтальной пл – ти. Ma = -Fr1 0,043 – X4 0,155 = 0
Mc = Fr1 0,112 + X3 0,155 = 0
X2 = -Fr1 0,043/ 0,155 = 259 0,043 / 0,155 = 72H
X1 = Fr1 0,112 /0,155 = 259 0,112 / 0,155 = 187H
Ma = 0
Mb = X1 0,043 =187 0,043 = 8,041Hм
Mc = X1 0,155 –Fr1 0,112 = 187 0,155 – 259 0,112 =0
7.2.2. Исходные данныевторого вала:
Ft1 = 712Н; Ft2 = 1642Н;Fr1 = 259H; Fr2 = 598H
Реакции опор изгибающегомомента в вертикальной пл – ти.
Ma = -Ft1 0,043 – Fr2 0,103 +Y4 0,155= 0
Md = -Ft2 0,155 + Ft1 0,112 – Y3 0,155 = 0
Y4 = Ft1 0,043 + Ft1 0,103 / 0,155 = 30,6 +169,1 / 0,155= 1288,4H
Y3 = Ft2 c + Ft1 (b + c) / a + b +c= 85,32 + 79,74 /0,155 = 1065,3H
Ma = 0
Mb = -y3 a = 1065,3 0,043 = 45,8Hм
Mc = -y3 0,103 – Ft1 0,06 = — 1065 0,103 + 712 0,06 = -67Нм
Md = -y3 0,155 +Ft1 0,112 + Ft2 0,052= — 165,1 + 79,7 + 85,4 =0
Реакции опор изгибающегомомента в горизонтальной пл – ти. Ma = Fr1 0,043 – X4 Fr2 0,103 + X4 0,155 = 0
Md = Fr2 0,052 — Fr1 0,112 — X3 0,155 = 0
X4 = Fr2 0,103 — Fr1 0,043 / 0,155 = 69,5 – 11,13 / 0,155 = 377,2H
X3 = Fr2 0,055 — Fr1 0,112 / 0,155 = 31,1 — 29 / 152 = 13,6H
Ma = 0
Mb = -X3 0,043 =187 0,043 = -0,6Hм
Mc = -X3 0,103 –Fr1 0,06 = -1,4 – 15,5 = -1б,9Нм
Md = -X3 0,152 –Fr1 0,112 + Fr2 0,052 = -2,1 – 29 +31,1 = 0
7.2.3. Исходные данныетредтего вала:
Ft2 = 1642Н; Fr2 = 598H
Реакции опор изгибающегомомента в вертикальной пл – ти.
Ma = Ft2 0,103– y6 0,155 = 0
Mc = -Ft1 0,052 + y5 0б155 = 0
Y6 = Ft2 0,103 /0,155 = 1642 0,103 / 0,155 = 1091H
Y5 = Ft2 0,052 /0,155 =1642 0,052 / 0,155 = 550,9H
Ma = 0
Mb = y5 0,103 =550,9 0,103 = 56,7Hм
Mc = y5 0,155 –Ft2 0,052 = 550,9 0,155 – 1642 0,052 =0
Реакции опор изгибающегомомента в горизонтальной пл – ти. Ma = Fr2 0,103 – X6 0,155 = 0
Mc = -Fr2 0,052 + X5 0,155 = 0
X6 = -Fr2 0,103/ 0,155 = 598 0,103 / 0,155 = 397,4H
X5 = Fr2 0,052 /0,155 = 598 0,112 / 0,155 = 200,6H
Ma = 0
Mb = X6 0,103 =397,4 0,103 = 20,6Hм
Mc = X5 0,155 –Fr2 0,052 = 200,6 0,155 – 598 0,052 =0
8.Схеманагружения валов в пространстве
8.1Схема нагружения
/>
9.Подбори проверочный расчет шпонок
9.1Первый вал
Исходныеданные.
d = 18мм; Т2 = 50,9
Размерышпонки.
b = 6мм; h = 6мм;t1 =3,5мм;t2 = 2,8мм;l = 20мм.
9.2Второй вал
Исходныеданные.
d = 30мм; Т2= 50,9
Размерыпервой шпонки.
b = 10мм; h = 8мм;t1 =5мм;t2 = 3,3мм;l = 20мм.
Размерывторой шпонки.
b = 10мм; h = 8мм;t1 =5мм;t2 = 3,3мм;l = 50мм
9.3 Третийвал.
Исходныеданные.
d1 = 36мм ;d2 =26; Т2 = 50,9
Размерыпервой шпонки.
b = 10мм; h = 8мм;t1 =5мм;t2 = 3,3мм;l = 40мм.
b = 10мм; h = 8мм;t1 =5мм;t2 = 3,3мм;l = 46мм.
10.Подборподшипников по динамической грузоподъёмности
10.1Подборподшипников на первый вал
10.1.1Исходныеданные:
w =301; Кт = 1; Кδ = 1,2; υ = 1; Сr = 15,9.
10.1.2Реакцииопор
R1 = √ X12 +Y12 = √ 1872+ 1542 = 547
R2 = √ X22 +Y22 = √ 722+ 1972 = 210
/>
R1
R2
10.1.3Определениеэквивалентной нагрузки
Rэ = υ ∙ R1 ∙ Кδ ∙ Kт = 1 ∙ 547 ∙1,2 ∙ 1 = 656
10.1.4Определение срокаслужбы подшипников
L = 106 / 572,4∙w ∙(Сr / Rэ)3 = 106 / 572,4 ∙ 301 ∙(15900 / 656) = =82133 часов
10.2.1Исходныеданные:
w = 70,1;Кт = 1; Кδ = 1,2; υ = 1; Сr= 22,5.
10.2.2Реакцииопор.
R3 = √ X32 +Y32 = √ 13,62+ 1065,52 = 1065
R4 = √ X42 +Y42 = √ 377,22+ 1288,42 = 1342
/>
R4
R3
10.2.3Определениеэквивалентной нагрузки
Rэ = υ ∙ R4 ∙ Кδ ∙ Kт = 1 ∙ 1342 ∙1,2 ∙ 1 = 1610
10.2.4Определение срокаслужбы подшипников
L = 106 / 572,4∙w ∙(Сr / Rэ)3 = 106 / 572,4 ∙ 70,1 ∙ (22500/ 1610) = =67937 часов
10.3.1Исходныеданные:
w = 21,2;Кт = 1; Кδ = 1,2; υ = 1; Сr= 19,5.
10.3.2Реакцииопор
R5 = √ X52 +Y52 = √ 2002+ 5512 = 554,6
R6 = √ X62 +Y62 = √ 397,42+ 10912 = 1393
/>
R6
R5
10.3.3Определениеэквивалентной нагрузки
Rэ = υ ∙ R6 ∙ Кδ ∙ Kт = 1 ∙ 1393 ∙1,2 ∙ 1 = 1671
10.3.4Определение срокаслужбы подшипников
L = 106 / 572,4∙w ∙(Сr / Rэ)3 = 106 / 572,4 ∙ 21,2 ∙ (19,500/ 1671) = =96078 часов
11.Проверочный расчётвалов.
11.1 Вал № 1
11.1.1Сечение 1 -1 d = 18мм. Сталь 40Х.
Мх = 0
Му = 0
Мz = Т1 = 12,1 Нм.
b = 6мм – ширина шпонки.
h = 6мм – высота шпонки.
Механическиехарактеристики:
δв =800 МПа; δ-1 = 360 МПа; τ-1= 210 МПа таб.12.7 стр.208
Кd<sub/>= 0,77– коэффициент влиянияабсолютных размеров поперечного сечения таб.12.12 стр.213
Kf = 1,12 — коэффициент влиянияшероховатости таб.12,13 стр. 213
Кσ =2,025 Н/мм2 – эффективный коэффициент концентрации напряжения таб.12,16 стр. 214
КV =1 — коэффициент влиянияповерхностного упрочнения таб.12,14 стр,214
ψτ =0,05
11.1.2 Коэффициентконцентрации напряжения:
(Кδ)D = ((Кσ / Кd) + Kf – 1)∙1 / КV = 2,7
11.1.3 Предел выносливостивала:
(δ-1)D = τ-1 / (Кδ)D = 133.3 Н/мм2.
11.1.4 Полярный моментсопротивления:
Wk = (П / 16)∙d3 – (b∙h (2 ∙ b – h)2)/ 16 ∙ d = 1032,03мм2
11.1.5 Среднее напряжениецикла:
/>τа = τm = Mz / 2 ∙ Wk = 8,6 МПа.
11.1.6 Коэффициент запасапрочности:
S = Sτ =(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 8,5
11.2 Вал № 2
11.2.1Сечение 1 -1 d = 30мм. Сталь 40Х.
Мх = 0
Му = 0
Мz = Т1 = 50,9 Нм.
b = 10мм – ширина шпонки.
h = 8мм – высота шпонки.
Механическиехарактеристики:
δв =800 МПа; δ-1 = 360 МПа; τ-1= 210 МПа таб.12.7 стр.208
Кd<sub/>= 0,77– коэффициент влиянияабсолютных размеров поперечного сечения таб.12.12 стр.213
Kf = 1,12 — коэффициент влияния шероховатоститаб.12,13 стр. 213
Кσ =2,025 Н/мм2 – эффективный коэффициент концентрации напряжения таб.12,16 стр. 214
КV =1 — коэффициент влиянияповерхностного упрочнения таб.12,14 стр,214
ψτ =0,05
11.2.2 Коэффициентконцентрации напряжения:
(Кδ)D = ((Кσ / Кd) + Kf – 1)∙1 / КV = 2,7
11..3 Предел выносливостивала:
(δ-1)D = τ-1 / (Кδ)D = 133.3 Н/мм2.
11.2.4 Полярный моментсопротивления:
Wk= (П / 16)∙d3– (b∙h (2 ∙ b – h)2) / 16 ∙ d = 4970мм2
11.2.5 Среднее напряжениецикла:
τа =τm = Mz / 2 ∙ Wk = 5,1 МПа.
11.2.6 Коэффициент запасапрочности:
S = Sτ=(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 5
/>
11.3 Вал № 3
11.3.1Сечение 1 -1 d = 36мм. Сталь 40Х.
Мх = 0
Му = 0
Мz = Т1 = 165 Нм.
b = 10мм – ширина шпонки.
h = 8мм – высота шпонки.
Механическиехарактеристики:
δв =800 МПа; δ-1 = 360 МПа; τ-1= 210 МПа таб.12.7 стр.208
Кd<sub/>= 0,77– коэффициент влиянияабсолютных размеров поперечного сечения таб.12.12 стр.213
Kf = 1,12 — коэффициент влиянияшероховатости таб.12,13 стр. 213
Кσ =2,025 Н/мм2 – эффективный коэффициент концентрации напряжения таб.12,16 стр. 214
КV =1 — коэффициент влиянияповерхностного упрочнения таб.12,14 стр,214
ψτ =0,05
11.3.2 Коэффициентконцентрации напряжения:
(Кδ)D = ((Кσ / Кd) + Kf – 1)∙1 / КV = 2,7
11.3.3 Пределвыносливости вала:
(δ-1)D = τ-1 / (Кδ)D = 133.3 Н/мм2.
11.3.4 Полярный моментсопротивления:
Wk= (П / 16)∙d3– (b∙h (2 ∙ b – h)2) / 16 ∙ d = 5940мм2
11.3.5 Среднее напряжениецикла:
τа =τm = Mz / 2 ∙ Wk = 3,7 МПа.
11.3.6 Коэффициент запасапрочности:
S = Sτ=(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 3,5
11.4.1Сечение 1 -1 d = 25мм. Сталь 40Х.
Мх = 0
Му = 0
Мz = Т1 = 165 Нм.
b = 8мм – ширина шпонки.
h = 7мм – высота шпонки.
Механическиехарактеристики:
δв =800 МПа; δ-1 = 360 МПа; τ-1= 210 МПа таб.12.7 стр.208
Кd<sub/>= 0,77– коэффициент влияния абсолютныхразмеров поперечного сечения таб.12.12 стр.213
Kf = 1,12 — коэффициент влиянияшероховатости таб.12,13 стр. 213
Кσ =2,025 Н/мм2 – эффективный коэффициент концентрации напряжения таб.12,16 стр. 214
КV =1 — коэффициент влиянияповерхностного упрочнения таб.12,14 стр,214
ψτ =0,05
11.4.2 Коэффициентконцентрации напряжения:
(Кδ)D = ((Кσ / Кd) + Kf – 1)∙1 / КV = 2,7
11.4.3 Пределвыносливости вала:
(δ-1)D = τ-1 / (Кδ)D = 133.3 Н/мм2.
11.4.4 Полярный моментсопротивления:
Wk= (П / 16)∙d3– (b∙h (2 ∙ b – h)2) / 16 ∙ d = 2810мм2
11.4.5 Среднее напряжениецикла:
τа =τm = Mz / 2 ∙ Wk = 3,5 МПа.
11.4.6 Коэффициент запасапрочности:
S = Sτ=(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 3
/>
12Расчет иконструирование элементов корпуса редуктора.
12.1 Определение толщиныстенки корпуса редуктора.
δ = 1,8 ∙ 4√Т3≥ 6мм
δ = 1,8 ∙4√162,5 = 7мм
12.2 Определение диаметрастяжных болтов.
d = 1,25 ∙ 3√Т3 ≥ 10мм
d = 1,25 ∙ 3√162,5= 10мм
d – диаметр болта.
d2 – диаметр отв. под цилиндрическую головку.
t1 – глубина отв. под головку.
d0 – диаметр отв. стяжных болтов
t1 = 13мм d2 = 18мм d0= 11мм
12.3 Определение диаметрафундаментных болтов.
dф = 1,25 ∙ d
dф = 1,25 ∙ 10 = 12,5мм округляем до 12мм.
12.4 Определение размерабобышки.
δ1 δ1= (0,9…1) ∙ δ = 1 ∙ 7 = 7мм
b1 l b = 1,5 ∙ δ = 1,5 ∙ 7= 10,5мм
b b1 = 1,5 ∙ δ1 = 1,5 ∙ 7 = 10,5мм
f f = 0,5 ∙ δ1 = 0,5 ∙ 7 = 3,5мм
δ l = (2...2,2) ∙ δ = 2∙7 ≈15мм
14.Подбор и проверочныйрасчёт муфты.
/>
Lвт
D
d0
d1
D
D0
Lцил Lкон
L
Размеры: таб. 15.2 стр.127
Муфта №1
При Т1 = 12,1Нм, n1 = 2880 об/мин.
d = 16мм. d1 = 18мм. Lцил= 28мм. Lкон = 18мм. dп = 10мм. Lвт =15мм. Z = 4 d0=20мм. L =60мм. D = 90мм. D0= 63мм.
Смещение осей валов.Δ = 0,2 γ = 1030’
Муфта №2
При Т3 = 165Нм, n3 = 6700 об/мин
d = 32мм. d1 = 35мм. Lцил= 58мм. Lкон = 38мм. dп = 14мм. Lвт =25мм. Z = 6 d0=28мм. L = 120мм.D = 140мм. D0= 105мм.
Смещение осей валов.Δ = 0,3 γ = 10
δсм = 2 ∙ Т / Z ∙ D0∙ dп ∙ Lвт = 0.77 Н/м.
Т – вращающий момент; dп – диаметр пальца; Lвт – длинна упругого элемента; D0–диаметр расположения пальцев; Z – число пальцев.
15.Выбор смазки редуктора
Для уменьшения потерьмощности на трение и снижение интенсивности и изнашивания трущихсяповерхностей, а также для предохранения их от заедания, задирав, коррозии идля лучшего отвода теплоты трущихся поверхности должны иметь надежноесмазывание.
Смазка зубчатых передач.
В настоящее время вмашиностроении для смазывания передач широко используется картерная системасмазывания. В корпус редуктора, коробки передач заливают масло так, чтобы венцыколес были в него погружены.При их вращении масло ухватывается зубьями, разбрызгиваетсяпопадает на внутренние стенки редуктора, откуда стекает в нижнюю его часть.Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которыми покрываютсяповерхности расположенных внутри корпуса детали.
Выбор смазочногоматериала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масласледующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должнообладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна бытьвязкость масла.
Поэтому требуемую вязкостьмасла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скоростиколес.
Смазывание подшипников.
Подшипники смазываютсяпластичными смазывающими материалами.
Например: ЛИТОЛ 24
Для подачи в подшипникипластического смазочного материала используют пресс – масленки. Смазочныйматериал подают под давлением специальным шприцем. Для удобства подвода шприцав некоторых случаях применяют переходные штуцера.
При смазывание колеспогружением на подшипники попадают брызги масла. Подшипники защищаютмаслозащитными шайбами.
Табл. 8.1 стр. 135выбираем масло марки И Г А 32
δn = 436 МПа υ = 6 м/с
И – индустриальное масло.
Г – для гидравлическихсистем.
А – масло без присадок.
32 – класс кинематической вязкости.
16 Подбор посадоксопряженных поверхностей.
16.1 Посадка подшипников
Внутренние кольца к валу– К6
Внешнее кольцо в корпусе– Н7
16.2 Установка колеса квалу производится с натягом
Для предотвращениясмещения на валу предусмотрен буртик и установлена дистанционная втулка,посадка – D9/d9.
Для установления шпонкина колесо, выбирают переходную посадку – N10/n10.
16.3 Крышки подшипников:
Крышки подшипниковзакладные посадка – Н11/h11.наружный диаметр, посадка – H7/h8.
16.4 Муфта на валу.
Для обеспечения надежногозакрепления выбор посадки – H7/p6.
16.5 Шплинты:
Шплинты устанавливаются вкорпусе, посадка должна предотвращать смещение, посадка – H7/h7.
17. Сборка и разборкаредуктора
Передсборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрываютмаслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего видаредуктора,начиная с узлов валов:
· на ведущий валнасаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретыев масле до 80 -100ºС;
· в ведомый валзакладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала;
· надеваютраспорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники,предварительно нагретые в масле;
· собранные валыукладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрываяпредварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровкиустанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов;
· затягивают болты,крепящие крышку к корпусу;
· на ведомый валнадевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичнуюсмазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических пластинок;
· регулируюттепловой зазор, подсчитанный по формуле
· проверяютпроворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников;
· на конец ведомоговала в шпоночную канавку закладывают шпонку;
· ввертывают пробкумаслосливного отверстия с прокладкой;
· заливают в корпусмасло и закрывают смотровое окно крышкой с прокладкой и закрепляют ее болтами
Собранный редукторобкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемойтехническими условиями./>
18Список используемойлитературы
· Дунаев П.Ф.,Леликов О.П. «Детали машин курсовое проектирование». 1990 г.
· Куклин Н.Г.,Куклина Г.С. «Детали машин».1979 г.
· ИздательствоМосква «Машиностроение» 1979г.» Курсовое проектирование детали машин».