Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

СОДЕРЖАНИЕ


Техническое задание

Введение

1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

2. Расчет зубчатой передачи редуктора

3. Расчет цепной передачи

4. Проектировочный расчет валов редуктора

5. Конструктивные размеры зубчатой пары редуктора

6. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

7. Первый этап компоновки редуктора

8. Подбор подшипников для валов редуктора

9. Второй этап эскизной компоновки редуктора

10. Подбор муфты

11. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений

12. Проверочный расчет на сопротивление усталости вала редуктора

13. Выбор посадок основных деталей редуктора

14. Смазка зацепления и подшипников редуктора

15. Сборка редуктора

Список используемых источников


ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ


Рассчитать и спроектировать одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор для привода к шнеку−смесителю


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

1−электродвигатель; 2− муфта; 3−редуктор цилиндрический косозубый; 4−цепная передача; 5−загрузочный бункер; 6−шнек; I- вал двигателя; II- ведущий вал редуктора; III- ведомый вал редуктора; IV− вал рабочей машины.

Рисунок 1 - Схема привода


Исходные данные:

Тяговая сила шнека F=2,2 кН;

Наружный диаметр шнека D=550 мм;

Скорость перемещения смеси v=1,0 м/с;

Угол наклона передачи Q=60є

Редуктор предназначен для длительной эксплуатации и мелкосерийного производства с нереверсивной передачей;

Нагрузка с лёгкими толчками;

Срок службы привода L= 6 лет


ВВЕДЕНИЕ


Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей народного хозяйства, т.к. основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения.

Для повышения эксплуатационных и качественных показателей продукции необходимо совершенствование и развитие конструкций современных машин.

Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключённых в отдельный закрытый корпус. Служит для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаются элементы передачи – зубчатые колёса, валы, подшипники и т.д.

Редуктор проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.

Проектируемый редуктор – цилиндрический, косозубый одноступенчатый с вертикальным расположением валов редуктора в пространстве. Двигатель соединен с редуктором при помощи муфты. Для соединения выходного вала редуктора с рабочим шнека-смесителя предусмотрена цепная передача.


1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЁТЫ ПРИВОДА


Определяем общий КПД привода


ŋ общ. = ŋц .п∙ηм∙ ŋцеп..п. ŋ2п.к.


Согласно таблице 1 /2/

ŋцеп.п.= 0,92 – КПД цепной передачи

ŋц.п. = 0,97 – КПД цилиндрической передачи

ŋпк = 0,99 – КПД пары подшипников

ηм. .= 0,98___ КПД муфты

ŋ = 0,93∙ 0,97∙ 0,992∙0,98 = 0,857

Определяем требуемую мощность на валу шнека−смесителя

Ртр. =F,v=2.2·1,0=2,2 кВт

Определяем частоту вращения вала шнека−смесителя


nном =Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю=Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю=34,74 об/мин


Определяем требуемую мощность двигателя


Ртр. = Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Выбираем двигатель 4АМ112МВ8У3 мощность 3,0 кВт, синхронной частотой вращения 750 об/мин

nном = 700 об/мин dдв = 32 мм.

Общее передаточное число


uобщ = Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Выбираем для редуктора стандартное передаточное число u = 5, тогда для цепной передачи


uцеп=Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Определяем частоты вращения и угловые скорости всех валов привода


nдв=nном= 700 мин-1

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

nдв=nном= 700 мин-1

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Определяем мощность на всех валах привода.

Ведущем валу редуктора:


Р1= Ртр. ∙ηп. ∙ηм = 2,567∙0,98∙0,99 = 2,491 кВт


Ведомом валу редуктора:


Р2= Р1 ∙ ŋц.п ∙ηп к.. = 2,491 ∙ 0,97 ∙0,99 = 2,392 кВт

Выходном валу привода:


Р3= Р2∙ ηцеп.п. = 2,392∙ 0,92 = 2,2 кВт


Определяем крутящие моменты на валах:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Результаты расчёта предоставляем в виде таблицы.


Таблица 1.1 - Силовые и кинематические параметры привода.

Параметр Вал

двигателя

ведущий (быстроходный)

редуктора

ведомый (тихоходный) редуктора рабочей машины
Мощность Р, кВт 2,567 2,491 2,392 2,2
Частота вращения n, об/мин 700 700 140 34,74

Угловая

скорость w, 1/с

73,27 73,27 14,65 3,64
Вращающий момент Т, Нм 35 34 163,3 604,4

Определим ресурс привода.

Принимаем двухсменный режим работы привода тогда

Lh=365·Lг·tc·Lc=365·6·2·8=35040 ч.

Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса.

Тогда

L΄h= Lh·0,85=35040·0,85=29784 ч.

Рабочий ресурс привода принимаем Lh=30·103 ч.


2. РАСЧЁТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА


Выбор материала и назначение термической обработки

Выбираем марку стали – 40Х для шестерни и колеса, термообработка с улучшением.

Для шестерни:

НВ1=269…302 = 285,5; Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Для колеса:

НВ2= 235…262 = 248,5; Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

По таблице 3.2 (2)

Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба

Определяем допускаемое контактное напряжение


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Где −Кнl=1-коэффициент безопасности при длительной работе;

−[σн0]-допускаемое контактное напряжение материала колеса, соответствующее пределу контактной выносливости базового числа циклов напряжений зубьев NH0.

Расчетное допускаемое напряжение


[σH]=0,45∙([σH1]+[σH2])=0,45(580,9+514,3)=493 МПа


Определяем допустимые напряжения изгиба для материала шестерни и колеса раздельно

Шестерня:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Где


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю2=1,03∙НВ2ср=1,03∙248,5=256МПа

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю1=1∙294=294МПа

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю2=Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Где−К FL= 1- коэффициент безопасности при длительной эксплуатации.

− [σF0]-допускаемое напряжение изгиба при базовом числе циклов напряжений NF0.

Определение параметров передачи и геометрических размеров колес

Принимаем расчетные коэффициенты:

- коэффициенты ширины венца колеса относительно межосевого расстояния (с.355 [3]) Ψа=b2 /aω=0,4;

- коэффициенты ширины венца колеса относительно делительного диаметра шестерни Ψd=b2 /d1=0,3 ·Ψаω(u1+1)=0,3· 0,4(4+1)=0,6 - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контакта зубьев для прирабатывающихся цилиндрических зубчатых колес и постоянном режиме нагрузки КНβ=1.

Определяем межосевое расстояние передачи:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


принимаем по ГОСТ 2144-76 aω=112 мм.

Определяем предварительные размеры колеса:

делительный диаметр


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю;


ширина венца

b2= Ψаּ aω=0,4ּ112=45 мм.

Определяем нормальный модуль зубьев:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


принимаем по ГОСТ9536-60 mn=1,5 мм.

Принимаем предварительно угол наклона зубьев β=10є

Определяем число зубьев шестерни


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Принимаем z1=24

Число зубьев колес:

z2=z1*u=24∙5=120

Фактический угол наклона зубьев:


β=arcos[(z1+z2)∙mn/(2aw)]=arcos[(24+120)∙1,1/(2∙112)]=15o20’


Определяем основные геометрические размеры передачи:

диаметры делительных окружностей


d1=mּn z1/cosβ= 1,5∙24/0,96428 =37,33 мм

d2=m nz2//cosβ=1,5∙120/0,96428 = 186,67 мм


проверяем межосевое расстояние


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю;


диаметры окружностей вершин зубьев


dа1= d1 +2ּmn =37,33+2ּ1,5=40,33 мм,

dа2= d2 +2ּmn =186,67+2·1,5=189,67 мм;


диаметры окружностей впадин зубьев


df1= d1 -2,4ּm = 37,33−2,4ּ1,5= 33,73 мм,

df2= d2 -2,4ּm = 186,67−2,4ּ1,5=183,07 мм;


ширина венцов

b2= Ψаּ aω=0,4∙112=44,8 мм


принимаем b2= 45 мм


b1= b2+2…5=45+2…5 = 47…50 мм.


принимаем b1= 50 мм

Силы в зацеплении передачи

Определяем окружную силу в зацеплении:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю.


Определяем радиальную силу в зацеплении:


Fr1=Ft1ּtgαω /cosβ= 1750∙tg20/0,96428 =660 H


Определяем осевую силу в зацеплении:


Fа1=Ft1ּtgβ=1750•0,2746=481 Н


Проверка зубьев колес по контактным напряжениям и напряжениям изгиба

Определяем кружную скорость колес:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю,


Принимаем 8ю степень точности передачи (табл.4.2 [2])

Уточняем коэффициенты:

-коэффициенты ширины венца колеса Ψd=b2/d1=45/37,33=1,205

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контакта зубьев (табл. 9.1. и табл. 9.2. [3]) КН β=1,06 и КFβ=1,2

- коэффициент динамической нагрузки (с.89 и 90[3])

КН v=1,03 и KFV = 1.08

- коэффициент распределения нагрузки между зубьями Кнά =1,05

KFα=0,91

Определяем фактическое контактное напряжение рабочих поверхностей зубьев:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю<

<[σн]= 493МПа


Недогрузка составляет [(493−477,4)/493]∙100%=8,7%

Что менее допустимой в 15%.

Определяем эквивалентное число зубьев шестерни и колеса:

Z1/cosβ3 = 24/0,964283=27

Z2/cosβ3 = 120/0,964283=134

выбираем по табл. 4.4. [2] коэффициенты формы зуба YF1=3,85 и YF2=3,60

Проверяем прочность зубьев шестерни и колеса на изгиб:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Прочность зубьев обеспечивается.

Результаты расчета сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Параметры зубчатой цилиндрической передачи.

Проектный расчёт
Параметр Значение Параметр значение
Межосевое расстояние aω 112 мм. угол наклона зубьев: β 15o20’
Модуль зацепления m 1,5мм

Диаметр делительной окружности

Шестерни d1

Колеса d2


37,33 мм

186,67 мм

Ширина зубчатого венца

Шестерни b1

Колеса b2


50

45



Число зубьев

Шестерни z1

Колеса z2


24

120

Диаметр окружности вершин зубьев

Шестерни da1

Колеса da2


40,37 мм

189,67 мм

Вид зубьев

косозубая

Диаметр окружности впадин зубьев

Шестерни df1

Колеса df2


33,73 мм

183,07 мм

Проверочный расчёт
Параметры Допускаемые значения Расчетные значения примечания

Контактное напряжение

σH МПа

493 450,1 Недогрузка 8,7%
напряжение изгиба МПа σF1 294 110,1 Недогрузка

σF2 256 123,8 Недогрузка

3. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ


Принимаем однорядную роликовую цепь.

Принимаем число зубьев малой (ведущей) звёздочки:

Z5=29-2u=29−2•4,03=20,94

принимаем z5=21

Определим число зубьев большей звёздочки

Z6=z5•uцеп=21•4,03=84,63

принимаем z6=85

Фактическое передаточное число:

u΄цеп= z6/z5=85/21=4,048

отклонение составляет 0,44%

По табл 7.18 [ 4 ] по величине n2= =140 об/мин принимаем ориентировочно допускаемое среднее давление в шарнирах цепи [pц]=30 МПа

Расчетные коэффициенты по [ 4 ,c.149 ]:

Кд=1,2-коэффициент динамической нагрузки (легкие толчки при работе) ;

Кс=1,5- коэффициент способа смазки (периодическая смазка);

КΘ=1,0 – коэффициент угла наклона линии центров (угол наклона Θ=60є);

Крег=0,8- коэффициент способа регулировки натяжения цепи (натяжение цепи оттяжной звёздочкой);

Кр=1,25 – коэффициент периодичности работы (работа в две смены).

Коэффициент эксплуатации


Кэ= Кд •КΘ •Крег •Кр •Кс =1,2•1,5•1,2•0,8•1,0=1,8


Шаг цепи из условия износостойкости шарниров цепи


Рц≥2,8Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Где момент на ведущей звездочке:Т2= 163,3 Н·м

По табл. 7.15 [ 3 ] принимаем стандартную цепь с шагом р=25,4 мм и параметрами Аоп=179,7 мм2; q=2,6 кг/м

Проверяем условие п3≤п3max по табл 7.15 [ 4] для цепи с шагом р=25,4 мм п1ma=1000 об/мин., следовательно условие выполняется (140<1000).

Определяем среднюю скорость цепи

υ=(р •z1 •ω3)/(2π)=(25,4•10-3•21•14,65)/(2•3,14)=1,244 м/с


Окружную силу, передаваемую цепью:


Ft.ц=P2 / υ=2392/1,244=1922 Н.


Определяем расчётное давление в шарнирах цепи:


pц=FtКэ/Аоп=1922•1,8/179,7=19,26 МПа


Для принятого шага цепи уточняем допускаемое среднее давление в шарнирах цепи [pц]=26 МПа по табл. 7.18 [ 4 ]. Условие pц< [pц] (19,26<26) выполняется.

Принимаем межосевое расстояние:

ацеп=40р=40•25,4=1016 мм.

длина цепи в шагах


lр=2а +0,5(z5+z6)+р(z6−z5)2/(4•a•π2)=

2•40+0,5(21+85)+(85−21)2/(3,142•4•40)=135,6


Принимаем lр=136.

Уточненное значение межосевого расстояния ар с учетом стандартной длины цепи lр.


ац= 0,25t [(lр- W) + Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю ],


где

w = 0,5(z5+z6)= 0,5 • (85 + 21) = 53

у= (z6−z5)/2π = (85− 21) /(2•3,14)= 10,2

ацеп=0,25•25,4[(136−53) + Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю] =1021 мм

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 1021•0,004=4,1 мм.

Диаметры делительных окружностей звездочек:

dд5=t/sin(180є/z5)=25,4/sin(180є/21)=170,42,6 мм

dд6=t/sin(180є/z6)=25,4/sin(180є/85)=687,39 мм

Диаметры наружных окружностей звездочек при d1=15,88мм – диаметр ролика цепи :


Dе5=t(ctg(180є/z5)+0,7) – 0,31d1=25,4(ctg(180є/21)+0,7)− 0,31•15,88=181,38 мм

Dе6=t(ctg(180є/z6)+0,7) – 0,31d1=25,4(ctg(180є/85)+0,7)− 0,31•15,88=699,77 мм


Сила действующая на цепь:

окружная Ft.ц= 1922 Н.

центробежная Fv= υ2• q=2,6•1,2442=4,0 Н

от провисания цепи при коэффициенте провисания кf=1,4 при угле наклона передачи 60є

Ff= 9,81 кf• q• ацеп=9,81•1,4•2,6•1,021==36,5 Н

Расчетная нагрузка на валы:

Fв.ц= Ft.ц+2• Ff=1922+2•36,5=1995 Н

Коэффициент запаса прочности:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Нормативный коэффициент запаса прочности по табл. 7.19 [4] s=8,1. Условие прочности s > [ s ] выполняется.

4. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА


Проектный расчёт валов редуктора проводим по пониженным допускаемым напряжениям на кручение

Ведущий вал

Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении на кручениеПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


У выбранного электродвигателя диаметр вала dдв = 32 мм

Принимаем dв1=dдв =32 мм

Под подшипники принимаем dп1==35 мм

Шестерню выполняем за одно целое с валом.

Ведомый вал

Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении на кручениеПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Принимаем dB2=40 мм.

Диаметр под подшипниками dп2=45 мм.

Диаметр вала под зубчатым колесом dk2=50 мм.

Диаметры остальных участков валов назначаем исходя из конструктивных соображений при компоновки редуктора.


5. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТОЙ ПАРЫ РЕДУКТОРА


Вал – шестерня

Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Конструкционные размеры зубчатого колеса

Зубчатое колесо кованное, размеры венца зубчатого колеса:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Диаметр ступицы колеса

Dст2=1,6dк2=1,6∙50=80 мм

Длина ступицы колеса:

Lст2=(1,2…1,5) dk2=(1,2…1,5)∙50=60…75ммПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Принимаем Lст2= 60 мм

Толщина обода

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Принимаем σ0=8 мм

Толщина диска

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Принимаем С=14 мм.

6. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА И КРЫШКИ РЕДУКТОРА


Толщина стенок корпуса и крышки:

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Принимаем δ=8 мм

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Принимаем δ0=8 мм

Толщина поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса крышки

b=1,5δ=1,5∙8=12мм

b1=1,5δ=1,2∙8=12мм

Нижнего пояса корпуса:

р=2,35∙δ=2,35∙8=18,8мм

Принимаем р=20мм

Диаметр болтов:

фундаментных

d1=(0.03...0.036)∙aw+12=(0,03…0,036)∙112+12=15,36...16,032мм,

принимаем болты с резьбой М16;

крепящих крышку к корпусу у подшипников

d2=(0,7...0,75) d1=(0,7…0,75)∙16=11,2...12мм,

принимаем болты с резьбой М12;

соединяющих крышку с корпусом

d3=(0,5…0,6) d1=(0,5…0,6)∙16=8…9,6мм,

принимаем болты с резьбой М8


7. ПЕРВЫЙ ЭТАП КОМПОНОВКИ РЕДУКТОРА


Первый этап компоновки редуктора проводим для приближенного обозначения положения зубчатых колес относительно опор для определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертёж выполняем в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора в масштабе 1:1.

Примерно по середине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию, затем две вертикальные линии – оси валов на расстоянии aw=112 мм.

Вычерчиваем упрощенную шестерню и колесо в виде прямоугольников, шестерня выполнена за одно целое с валом: длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

принимаем зазор между торцом ступицы колеса и внутренней стенкой корпуса

А1=1,2∙ δ=1,2∙8=10 мм;

2)принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А= δ =8 мм;

3)принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А= δ =8 мм.

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники легкой серии: габариты подшипника выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников:


Таблица 3 - Предварительный подбор подшипников для валов редуктора.

Вал Условное обозначение подшипника d D B Грузоподъёмность, кН


Размеры, мм Сr С
ведущий 207 35 72 17 25,5 13,7
ведомый 209 45 85 19 33,2 18,6

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем пластичный смазывающий материал, так как попадание масленых брызг на подшипники ведущего вала затрудненно. Для предотвращения вытекания и выливания пластичного смазывающего материала жидким маслом из зоны зацепления, устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяется по размеру У=12 мм.

Измерением находим расстояние на ведущем валу l1=54,5 мм, на ведомом l2=55,5 мм.

Принимаем l1= l2=55 мм.


8. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ ДЛЯ ВАЛОВ РЕДУКТОРА


Из расчетов и компоновки: Ft=1750 Н, Fr=660 Н, Fа=481 Н, l1=l2=55 мм,

d1=37,33 мм, d2= 186,67 мм.

Ведущий вал

Определяем предварительно консольную нагрузку от муфты, действующую на выходном конце вала (табл. 6.2./2/):

Fм=80Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю=80Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю =466 Н

Принимаем lм=65 мм.

Вычерчиваем расчетную схему нагружения вала (рис.7.1) Опору, воспринимающую внешнюю осевую силу обозначаем символом 2.

Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости хz от силы Ft:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюН;


Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях:


МУ1= МУА= МУ2=0; МУВ= R1Хּ l1 = 875·0,055=48 Нּм


Определяем опорные реакции в вертикальной плоскости хy от сил Fr и Fа:


∑ МХ1=0; R2yּ 2 l1 - Frּ l1 - FаПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю= 0,

∑ МХ2=0; - R1yּ2l1 + Frּ l1 – FаПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю = 0,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н.

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н,


Проверка:


∑Fy=0; R2У + R1У - Fr1 = 248+412−660= 0.


Строим эпюру изгибающих моментов:


МХ1=МХ2=0; МХВЛ =R1y l1 =248 ּ0,055=13,6 Нּм;

МХВл = R1yּ l1 + Fа·d1/2=248ּ0,054 +481·0,03733/2=22,7 Нּм


Определяем реакции опор от силы Fм:


∑М1=0; - Fмּlм + R2мּ2ּl1 =0;

∑М2=0; - Fм(lм+2ּl1) +R1мּ2ּl1=0;

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н;Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюН.

Проверка:


∑Х=0; R1м+ Fм – R2м= 466+275 –741= 0.


Строим эпюру изгибающих моментов МFм в характерных сечениях:


МА= М1=0; М2= Fм ּ lм = 466ּ0,065= 30,2 Нּм;

МВ = Fрּ(lр+ l1)−R1м ּl1= 466ּ(0,065+ 0,055)−741 ּ0,055= 15,1 Нּм


Строим эпюру крутящих моментов: Мк=Т1=34 Нּм.

Определяем суммарные радиальные опорные реакции. Так как направление действия силы Fм неизвестно, то принимаем случай, когда реакции от действия силы Fм совпадают по направлению с суммарными реакциями опор от действия силы в зацеплении зубчатой передачи:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н.


Для принятого подшипника 207 Сr=25,5 кН и С0=13,7 кН

Определяем отношение Rа/Со=481/13700=0,035 (коэффициент осевого нагружения е=0,24 по табл.9.2 /2/). Для подшипника 2, воспринимающего внешнюю осевую нагрузку отношение Rа/Rr2=481/1242=0,387 > е=0,24, то принимаем коэффициент радиальной нагрузки Х=0,56 и коэффициент осевой нагрузки Y=1,92.

Принимаем коэффициенты:

V=1 – коэффициент вращения внутреннего кольца подшипника;

К δ =1,2 – коэффициент безопасности при легких толчках (табл. 9.4 /2/);

К τ =1 – коэффициент температурныйt<100єC (табл. 9.5. /2/).

Определяем эквивалентные нагрузки:

Re 2=(Rr2ּVּХ+ RаּY)ּК δ ּК τ =(1242·1ּ0,56+ 481ּ1,92)1,2 ּ1=1943 H

Re1=Rr1·VּК δ ּК τ =1651∙1∙1,2 ּ1=1981 H.


Определяем расчетную долговечность наиболее нагруженного подшипника 1:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю20ּ103 ч,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюч.


Долговечность подшипников соблюдается.

Ведомый вал

Силу от цепной передачи раскладываем на составляющие:


Fцеп Г =Fцеп·cos 60є=1995•0,5=998 H

Fцеп В =Fцеп·sin 60є=1995•0,866=1728 H


Принимаем lц=50 мм.

Вычерчиваем расчетную схему нагружения вала (рис. 7.2,) Опору, воспринимающую внешнюю осевую силу обозначаем символом 4.

Определяем опорные реакции от силы Ft и Fцеп Г в горизонтальной плоскости:


∑ М4=0; RГ32 l2+Ft ·l2−Fцеп Г)2·l2 + lц) = 0,

∑ М3 =0; RГ42l2 −Ft l2−Fцеп Г lц= 0,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проверка


∑X= Ft +RГ3−RГ4−Fцеп Г =1750+577−1329−998=0


Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях:


МУД= МУ4=0; МУС= −R Г4• l2 = −1329•ּ0,055=−73,1 Нּм

My6=−Fцеп В lц =−998•0,05=−49,9 Н•м


Определяем опорные реакции в вертикальной плоскости от сил Fцеп Г, FrТ и FаТ.


∑ М3=0 ; R4В•2 l2 −Fr l2−Fцеп В lц −Fа•d2/2 –= 0,

∑ М4 =0 ; R3В•2 l2 +Fr l2− Fцеп В) 2 l2 + lц) −Fа•d2/2 = 0,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Проверка


∑Y= R4В−R3В+ Fцеп В – Fr=1523−2591+1728−660=0


Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях:


МХД= МХ4= 0; МлХС= R4Вּ l2 =1523•0,055= 83,76 Нּм

МпХК= R4Вּ l2 - Fа•d4/2 =1523•0,055−481•0,18667/2= 38,87 Нּм

MX6 = Fцеп Г ּlц =1728·0,05=86,4 Н•м


Строим эпюру крутящих моментов: Мк=Т2=163,3 Нּм.

Определяем суммарные радиальные опорные реакции:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Н.


Для принятого подшипника 209 Сr=33,2 кН и С0=18,6 кН

Определяем отношение Rа/Со=481/18600=0,026 (коэффициент осевого нагружения е=0,22 по табл.9.2 /2/). Так как отношение Rа/Rr4= =481/2021=0,24>е=0,22, то принимаем коэффициент радиальной нагрузки Х=0,56 и коэффициент осевой нагрузки Y=2,02.

Принимаем коэффициенты:


V=1; К δ =1,2; К τ =1.

Re3=Rr3ּVּХּ К δ ּК τ = 2655ּ1ּ1,2 ּ1=3186 H,

Re4=(Rr4ּVּХ+ Y ∙ Fа)·К δ ּК τ =(2021·1∙0,56+2,02·481)∙1,2 ּ1=2524 H


Определяем расчетную долговечность наиболее нагруженного подшипника 3:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю30ּ103 ч,

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюч.

Долговечность подшипников соблюдается.


9. ВТОРОЙ ЭТАП ЭСКИЗНОЙ КОМПОНОВКИ


Второй этап компоновки имеет целью конструктивно оформить зубчатые колёса, валы, подшипниковые узлы и подготовить данные для проверки прочности валов и некоторых других деталей.

Вычерчиваем шестерню и колесо по конструктивным размерам найденным ранее. Шестерню выполняем за одно целое с валом.

Конструируем узел ведущего вала:

а) наносим осевые линии, удалённые от середины редуктора на расстояние l1. используя эти осевые линии, вычерчиваем в разрезе подшипники качения;

б) вычерчиваем накладные крышки подшипников с регулировочными прокладками.

в) Переход вала от диаметра d=35 мм к присоединенному концу d=32 мм выполняем на расстоянии 3.. 5 мм от торца крышки подшипника так, чтобы ступица полумуфты не касалась их.

Длина присоединительного конца вала d=32 мм определяется длиной ступицы полумуфты.

Аналогично конструируем узел ведомого вала:

а) для фиксации зубчатого колеса в осевом направлении предусматриваем уплотнение вала с одной стороны и устанавливаем распорную втулку, с другой стороны, место переход вала от d=45 мм к d=50 мм смещаем внутрь ступицы колеса на 2-3мм с тем, чтобы гарантировать прижатие втулки к торцу ступицы а не к заплечнику вала;

б) отложив от середины редуктора расстояние l2, проводим осевые линии и вычерчиваем подшипники;

в) вычерчиваем врезные крышки подшипников с регулировочными кольцами.

На ведущем и ведомом валах применяем шпонки призматические со скруглёнными торцами по ГОСТ 23360 – 78. Вычерчиваем шпонки, принимая длины на 5-10 мм меньше длины ступиц.


10. ПОДБОР МУФТЫ


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюДля соединения входного вала редуктора с валом электродвигателя выбираем муфту упругую со звёздочкой . Муфта состоит из двух полумуфт специальной формы между которыми устанавливается резиновая звездочка.

Материал полумуфт – чугун – СЧ 20 , звездочки – специальная резина.

Вследствие небольшой толщины резиновой звездочки муфта обладает малой податливостью, компенсирующая незначительные смещения валов.

Радиальное и угловое смещение валов снижают долговечность резиновой звездочки, нагружая валы дополнительной изгибающей силой.

Муфту подбираем по ГОСТ 14084 – 76 (1), табл. 11.5 по диаметру вала в месте посадки dдв=32 мм и dв1=32 мм Принимаем муфту с максимально передаваемым моментом [T]=125 H∙м

Проверяем выбранную муфту по расчётному моменту:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Где Т – номинальный момент на валу

К – коэффициент перегрузки, зависящий от типа машины и режима её работы; К=1,5

Принимаем исполнение полумуфт на короткие цилиндрические концы валов: Длина полумуфт l=58 мм

Обозначение муфты

Муфта упругая со звёздочкой 125−32−2−У3 ГОСТ 14084-76

11. ПОДБОР ШПОНОК И ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ


Выбираем шпонки для соединения выходного конца ведущего вала со шкивом, для соединения ведомого вала с зубчатым колесом. Ступица шкива ременной передачи – чугунная. Выбираем шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78 (1), табл. 8.9

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие прочности по формуле:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю=100-120МПа, при чугунной - Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю=50-70 МПа

Ведущий вал

Момент на ведущем валу редуктора Т2=34 Н∙м

dВ1=32 мм

bхh=10х8 мм

t1=5,0 мм

длина шпонкиl=50 мм (при длине ступицы полумуфты lст=58 мм)

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюМатериал полумуфты чугун СЧ20.

Ведомый вал

Момент на ведомом валу редуктора Т2=163,3 Нм.

Проверяем шпонку под зубчатым колесом:

dк2=50 мм.

bхh=14х9 мм.

t1=5,5 мм.

Длина шпонки l=50 мм (при длине ступицы колеса lст=60 мм).

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Материал колеса Сталь 40Х.

Проверяем шпонку под полумуфтой

dВ2=40 мм

bхh=12х8 мм

t1=5,0 мм

l=50 мм (принимаем длину ступицы звездочки 60 мм)

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю

Материал звездочки – легированная сталь.

Прочность шпоночных соединений соблюдается.


12. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА


Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения по отнулевому (пульсирующему).

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнения их с допускаемыми значениями [Ѕ].

Ведущий вал

Материал вала сталь 40Х. твёрдость не менее 280 НВ. Пределы выносливости по табл. 3.16[3] σВ=900 МПа.

σ-1=410 МПа,τ-1=240 Мпа.

Проверяем сечение под подшипником ‹ 2 ›.

По построенным эпюрам определяем суммарный изгибающий момент

М1 =30,2 Нּм;

Крутящий момент в сечении вала Т1=34 Нм.

Осевой момент сопротивления сечения :


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Полярный момент


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


концентрация обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника на валу с натягом. При этом


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю; Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


находим отношение Кσ/Кd и Кτ/Кd для вала в местах напресовки деталей по табл. 11.2 (2), при dп2=35 мм и σВ=900МПа путём линейной интерполяции


Кσ/Кd =3,85 Кτ/Кd=2,65


Коэффициент влияния шероховатости поверхности по табл. 11.4 (2) Кf=1,5

Тогда

КσД=3,85+1,5-1=4,35

КτД=2,65+1,5-1=3,15

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости) по нормальным и касательным напряжением:


Sσ=σ-1/ КσД•σа=410/4,35•7,1=13,3

Sτ =τ-1/ КτД•τа=240/3,15•2,0=38,1


Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под колесом:


S=Sσ•Sτ/Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Прочность обеспечивается.

Значительное превышение обусловлено тем, что диаметр вала был значительно увеличен.

Сечение под шестерней:

По построенным эпюрам определяем суммарный изгибающий момент;


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Осевой момент сопротивления сечения с учётом зубьев шестерни:

dа=40,33 мм df=33,73 мм;


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителюПроектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю5076 мм3


Полярный момент


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Концентрация напряжений обусловлена наличием зубьев шестерни.

Коэффициент снижения пределов выносливости определяем по формулам:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю; Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Для эвольвентных зубьев находим значение эффективных коэффициентов концентрации по табл. 11.2 (2).

Для стали при σВ= 900 МПа по табл. 11.2 (2) находим: Кσ=1,7; Кτ=1,55

Коэффициент влияния шероховатости поверхности по табл. 11.4 (2) Кf=1,5

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения по табл. 11.3 (2) при d3=37,33 мм для легированной стали: Кdσ=0,86 и Кτd=0,74

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения по табл. 11.5 (2); Ку=1,65

Тогда Кσ=(1,7/0,86+1,5−1)/1,65=1,5

Кτ=(1,55/0,74+1,5−1)/1,65=1,57

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости) по нормальным и касательным напряжением:


Sσ= σ1/ Кσσа=410/1,5•13,4=20,4

Sτ=τ-1/ КτД•τа=240/1,57•2,2=69,5


Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под шестерней:


S=Sσ•Sτ/Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Значительное превышение обусловлено диаметром шестерни

Ведомый вал

Материал вала принимаем по табл. 3.16 [3] сталь 45. Диаметр заготовки неограничен; твёрдость не менее 200 НВ. Пределы выносливости σ-1=250МПа,

τ-1=150Мпа

Сечение под зубчатым колесом.

Определяем суммарный изгибающий момент.


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Крутящий момент в сечении вала Т2=163,3 Нм

Осевой момент сопротивления сечения с учётом шпоночного паза:

d=50 мм, b=14 мм, t=5,5 мм


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Полярный момент


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза и установкой колеса на валу с натягом. При наличии на валу двух концентратов напряжения находим коэффициент снижения пределов выносливости для каждого концентратора в отдельности и за расчётные принимаем коэффициенты, которые имеют большее значение снижения пределов выносливости.

Коэффициент снижения пределов выносливости определяем по формулам:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


(без поверхностного упрочнения вала (Кv=1)

Для шпоночного паза находим значение эффективных коэффициентов концентрации по табл. 11.3(2).

Для стали при σВ=560МПа по табл. 11.3(2) находим линейной интерполяцией: Кσ=1,69; Кτ=1,46

Коэффициент влияния шероховатости поверхности по табл. 11.4 (2)Кf=1,05

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения по табл. 11.3 (2) при dк2=50 мм

Кdσ=0,81 Кτd=0,70

Тогда КσД=1,69/0,81+1,05-1=2,14

КτД=1,46/0,70+1,05-1=2,14

От установки колеса на валу с натягом, коэффициент снижения пределов выносливости в местах напрессовки колеса на вал находим по отклонению

Кσ/Кd и Кτ/Кd по табл. 3.17(3), при dк2=50мм и σВ=560МПа путём линейной интерполяции принимаем: Кσ/Кd =3,45 Кτ/Кd=2,55

Тогда КσД=3,45+1,05-1=3,5

КτД=2,55+1,05-1=2,6

В дальнейших расчётах принимаем КσД=3,5 ; КτД= 2,6 от установки колеса на валу с натягом.

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости) по нормальным и касательным напряжением:


Sσ= σ1/ КσД•σа=250/3,5•10,1=7,1

Sτ =τ-1/ КτД•τа=150/2,6•3,5=16,5


Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под колесом:


S=Sσ•Sτ/Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Прочность вала обеспечивается.

Проверяем сечение вала под подшипником 3.

Суммарный изгибающий момент


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Крутящий момент в сечении вала Тз=163,3 Нм.

Осевой момент сопротивления сечения :


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Полярный момент


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому циклу:


Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


концентрация обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника на валу с натягом. При этом

Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю; Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


находим отношение Кσ/Кd и Кτ/Кd для вала в местах напресовки деталей по табл. 11.2 (2), при dп2=45 мм и σВ=560 МПа путём линейной интерполяции


Кσ/Кd =3.35 Кτ/Кd=2,45


Тогда КσД=3,35+1,05-1=3,6

КτД=2,45+1,05-1=2,5

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости) по нормальным и касательным напряжением:


Sσ= σ-1/ КσДσа=250/3,6•11=6,3

Sτ =τ-1/ КτД•τа=150/2,5•4,5=13,3


Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под колесом:


S=Sσ•Sτ/Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю


Прочность обеспечивается.


13. ВЫБОР ПОСАДОК ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА

электродвигатель кинематический привод редуктор

Посадки назначаем в соответствии с указанными данными в табл. 10.13 (3).

Посадка зубчатых колёс на вал Н7/р6;

посадка звездочки цепной передачи на вал редуктора Н7/h6;

посадка полумуфты Н7/h6;

распорные втулки Н7/h6;

мазеудерживающие кольца, Н8/m8;

распорные кольца, сальники Н8/h8;

шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала К6;

отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по Н7.


14. СМАЗКА ЗАЦЕПЛЕНИЯ И ПОДШИПНИКОВ РЕДУКТОРА


Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на высоту зуба.

Объём масляной ванны V определяем из расчёта 0.5 л на 1 кВт передаваемой мощности:

V=0,5∙2,491=1,246 л

По табл. 10.8 (3) устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях σН=450,1 МПа и скорости V=1,37 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34∙10-6 м2/с.

По табл. 10.10 (3) принимаем масло индустриальное И-40А (по ГОСТ 20799-75).

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 (табл. 9.14 (3)), закладываемым при монтаже передачи.


15. СБОРКА РЕДУКТОРА


Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80…100оС;

в ведомый вал закладывают шпонки и напрессовывают зубчатые колёса до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые масле.

Затем ставят крышки подшипников.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают манжетные уплотнения пропитанные горячим маслом.

Собранный ведущий вал устанавливают в крышку корпуса редуктора .

Собранный ведомый вал укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов. Проверяют проворачивание валов, отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки)

Далее на выходные концы ведомого и ведущего валов в шпоночные канавки закладывают шпонки, устанавливают звёздочку и полумуфту.

Затем ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин - М: Высшая школа, 1991.

Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина. Детали машин - М: Высшая школа, 1987.

С.А. Чернавский. Курсовое проектирование деталей машин. М - Машиностроение, 1988.

А.И. Аркуша, М.И. Фролов. Техническая механика. М – Высшая школа, 1983.

Похожие работы:

  1. • Привод с одноступенчатым цилиндрическим косозубым ...
  2. • Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора в ...
  3. • Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический ...
  4. • Разработка цилиндрического редуктора для привода ...
  5. • Проектирование привода к шнеку
  6. • Проектирование одноступенчатого червячного ...
  7. • Проектирование механического привода с ...
  8. • Расчеты двухступенчатого, цилиндрического, косозубого ...
  9. • Проектирование привода общего назначения
  10. • Одноступенчатый горизонтальный цилиндрический ...
  11. • Разработка привода к ленточному транспортёру
  12. • Расчёт на прочность закрытой цилиндрической ...
  13. • Расчет привода ленточного конвейера с цилиндрическим ...
  14. • Одноступенчатые редукторы. Сварные соединения
  15. •  ... цилиндрического одноступенчатого редуктора и ...
  16. • Расчет и проектирование одноступенчатого зубчатого ...
  17. • Проектирование горизонтального цилиндрического ...
  18. • Проектирование и расчёт цилиндрического ...
  19. • Расчет одноступенчатого редуктора
Рефетека ру refoteka@gmail.com