Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Проект привода тестоделительной машины

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ СПО «Сарапульский техникум пищевой промышленности»


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Детали машин»

Тема: «Проект привода тестоделительной машины»


Выполнил студент Шакиров Р.Т.

Специальность 150411

Группа М-42

Руководитель Тепляков В.А.


Сарапул, 2010г

Содержание


Задание

Введение

1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет

2 Расчет клиноременной передачи

3 Расчет редуктора

3.1 Расчет зубчатых колес редуктора

3.2 Предварительный расчет валов редуктора

3.3 Конструктивные размеры шестерни и колеса

3.4 Конструктивные размеры корпуса редуктора

3.5 Первый этап компоновки редуктора

3.6 Проверка долговечности подшипников

3.7 Второй этап компоновки

3.8 Проверка прочности шпоночных соединений

3.9 Уточненный расчет валов

3.10 Посадки основных деталей редуктора

3.11 Выбор сорта масла

3.12 Сборка редуктора

4 Выбор муфты для привода

Литература


Введение


Цель курсового проектирования – получение навыков практических расчетов и конструирования деталей и сборочных единиц в механических приводах; навыков пользования технической и справочной литературой, стандартами и другими нормативными документами. Все это подготавливает к выполнению курсовых проектов по специальным дисциплинам, дипломному проектированию и решению инженерно-технических задач на производстве.

Особое внимание уделяется внедрению в производство ресурсосберегающих технологий, позволяющих многократно повышать производительность труда и снижать материалоемкость производства.

Ускорение научно-технического прогресса в машиностроении в конечном итоге зависит от качества и глубины профессиональной подготовки специалистов.


Машина предназначена для распределения теста по заготовкам при выработке формового и круглого хлеба из ржаной и пшеничной муки. Тесто через приемную воронку поступает внутрь корпуса 5, где на подшипниках скольжения вращается вал с закрепленным на нем шнеком 6, захватывая тесто. Шнек перемещает его в делительную головку 7.


1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет


Выбор электродвигателя

Исходные данные:

Мощность на рабочем валу Р3=3,4 кВт.

Частота вращения рабочего вала n3=120 об/мин

Синхронная частота вращения электродвигателя nc=1000 об/мин

Материал для изготовления зубчатых колес - сталь


Проект привода тестоделительной машины


1 – электродвигатель

2 – клиноременная передача

3 – цилиндрический косозубый редуктор

4 – зубчатая муфта

5 – корпус

6 – шнек

7 – делительная головка

Принимаются следующие значения КПД по таблице 1.1[1,с.5]:

Клиноременной передачи - h1=0,96;

Закрытой зубчатой цилиндрической передачи - h2=0,98;

Пары подшипников - h3=0,99.

Общий КПД определяется по формуле [1, с.4]:


hобщ=h1 h2 h32=0,913.


Определяется требуемая мощность электродвигателя по формуле [1,с.4]:


Проект привода тестоделительной машины


По ГОСТ 19523-81, исходя, из синхронной частоты вращения принимается электродвигатель марки 4А112МВ6У3. Мощность двигателя Р=4 кВт, номинальная частота вращения nдв=955 об/мин


Кинематический расчет привода

Определяется общее передаточное число привода по формуле [1.c.8]:


Проект привода тестоделительной машины


Производим разбивку общего передаточного числа на частные составляющие. Для зубчатых передач u = 2…6; для ременных передач u=2…4.

Принимаем предварительно передаточное число редуктора u2=4

Определяем передаточное число ременной передачи:

Проект привода тестоделительной машины


Определяем частоты вращения валов привода:

I вал n1=nдв = 955 об/мин;


II вал Проект привода тестоделительной машины


III вал Проект привода тестоделительной машины

Определяем угловые скорости валов привода:


I вал Проект привода тестоделительной машины ;

II вал Проект привода тестоделительной машины

III вал Проект привода тестоделительной машины


Силовой расчет привода

Мощность на валах привода определяется по формуле [1,с.107]:


I вал Проект привода тестоделительной машины ;

II вал Проект привода тестоделительной машины

III вал Проект привода тестоделительной машины


Мощность на рабочем валу соответствует техническому заданию.

Определяются вращающие моменты на валах привода по формуле [1,с.189]:

I вал Проект привода тестоделительной машины ;

II вал Проект привода тестоделительной машины

III вал Проект привода тестоделительной машины


Силовые и кинематические характеристики привода заносятся в таблицу.


Таблица 1 Параметры привода

№ вала n об/мин w, рад/с Р, кВт Т, Нм Передаточное число





u1 u2
1 955 100 3,7 37 2 4
2 477,5 50 3,51 74

3 120 12,6 3,4 296


2 Расчет клиноременной передачи


Исходные данные для расчета:

Передаваемая мощность Р=3,7 кВт;

Вращающий момент на ведущем валу ТПроект привода тестоделительной машины=37 Нм;

Частота вращения ведущего шкива nПроект привода тестоделительной машины=955 об/мин;

Передаточное число u=2;

Режим работы – легкий;

По номограмме [1,с.134] по частоте вращения ведущего шкива и передаваемой мощности принимается клиновой ремень типа А

Определяется диаметр ведущего шкива по формуле:


Проект привода тестоделительной машинымм.


По ГОСТ 17383-73 принимается d1= 100 мм.


2.3. Определяется диаметр ведомого шкива по формуле [1,с.120]:


Проект привода тестоделительной машины


где e=0,02 - коэффициент проскальзывания

Проект привода тестоделительной машины

По ГОСТ 17383-73 принимается d2=200 мм.

Уточняется передаточное отношение


Проект привода тестоделительной машины


При этом угловая скорость ведущего вала редуктора будет

Проект привода тестоделительной машины


Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету, Проект привода тестоделительной машины, что менее допустимого на Проект привода тестоделительной машины

Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов

d1= 100 мм, d2=200 мм.

Определяется межосевое расстояние по формуле [1,с.137]:

Минимальное


Проект привода тестоделительной машины


где То – высота сечения ремня, То=8 мм (тип А).

Проект привода тестоделительной машины


Максимальное Проект привода тестоделительной машины

Расчетное Проект привода тестоделительной машины


Принимаем ар=236 мм.

Определяется расчетная длина ремня по формуле [1,с.137]:


Проект привода тестоделительной машины


По ГОСТ1284.1-80 принимается длина ремня 900 мм тип А

Определяется угол обхвата ведущего шкива по формуле:


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

a=156о > 120о – угол обхвата достаточный.

Определяется число ремней в передаче по формуле [1,с137, ф7.29]:


Проект привода тестоделительной машины


где СР=1,0 – коэффициент, учитывающий режим и условия работы передачи, принимается по таблице 7.10 [1,с.136];

СL=0,87 – коэффициент, учитывающий тип ремня и его длину, принимается по табл.7.9 [1., с.135];

Сa=0,94 – коэффициент, учитывающий угол обхвата ведущего шкива;

Ро=1,52 кВт – мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, принимается по табл. 7.8 [1.с.132].

Сz=0,95 – предполагая, что число ремней в передаче будет от 2 до 3.

Проект привода тестоделительной машины

Принимаем число ремней в передаче z=3

Определяется ширина шкива по формуле [1. с.138]:


Проект привода тестоделительной машины


где е=15 – принимается по табл. 7.12 [1.,с.138]

f=10 – принимается по табл. 7.12 [1.,с.138]

Проект привода тестоделительной машины

Ширина шкива В=50 мм.

Определение натяжения ветвей.

Натяжение ветвей определяется по формуле [1, с.136,ф(7.30)]

Проект привода тестоделительной машины


где V – окружная скорость ремня, м/с;

q=0,1 - коэффициент, учитывающий центробежную силу при сечении «А» [1,с.136]


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Определение силы действующей на вал

По формуле [1, с.136, ф(7.31)]:


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины


Расчет редуктора

3.1 Расчет зубчатых колес редуктора


Выбираем материалы со средними механическими характеристиками (гл. III, табл. 3.3): для шестерни – Сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость - НВ230, для колеса – Сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость - НВ200.

Допускаемые контактные напряжения


Проект привода тестоделительной машины


где σHlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

По табл. 3.2. гл.III для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ350 и термической обработкой (улучшением)


Проект привода тестоделительной машины


KHL – коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место для длительной эксплуатации редуктора, принимают КHL=1.

[SН]=1,10 – коэффициент безопасности.

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение:


Проект привода тестоделительной машины


Для шестерни:

Проект привода тестоделительной машины


Для колеса:


Проект привода тестоделительной машины


Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

Проект привода тестоделительной машины

Требуемое условие [σН] Ј[sН2] выполнено.

Коэффициент КНb ,учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, примем по табл. 3.1 [1]. Несмотря на симметричное расположение колес относительно опор, примем значение этого коэффициента, как в случае несимметричного расположения колес, так как со стороны клиноременной передачи действует сила давления на ведущий вал, вызывающая его деформацию и ухудшающая контакт зубьев;

Принимаем КНb =1,25

Принимаем коэффициент ширины венца yва =0,5 [1,с.36]

Межосевое расстояние из условий контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле [1,с.29]:


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ2185-66 aW=140 мм.

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

Проект привода тестоделительной машины

Принимаем по ГОСТ 9563-60 Проект привода тестоделительной машины

Принимаем предварительно угол наклона зубьев b=10о и определим числа зубьев шестерни и колеса:


Проект привода тестоделительной машины


Принимаем z1=22, тогда z2=z1 *u = 22*4=88

Уточненное значение угла наклона зубьев:


Проект привода тестоделительной машины


b=10о50ў

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:


Проект привода тестоделительной машины


Проверка:


Проект привода тестоделительной машины


Диаметры вершин зубьев:

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Ширина колеса:


Проект привода тестоделительной машины


Ширина шестерни b1=b2+5=75мм.

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:


Проект привода тестоделительной машины


Окружная скорость колес и степень точности передачи:


Проект привода тестоделительной машины


При такой скорости для косозубых колес следует принять 8-ю степень точности [1,с.32].

Коэффициент нагрузки:


Проект привода тестоделительной машины


где, КНb - коэффициент, учитывающий твердость поверхности зубьев и расположение зубчатого колеса

КНa- коэффициент, учитывающий окружную скорость колес и степень точности передачи.

КНV- коэффициент, учитывающий окружную скорость колес, твердость поверхности зубьев и форму зуба.

Значения КНb даны в таблице 3.5; при Проект привода тестоделительной машины, твердости НВЈ350 и несимметричном расположении колес относительно опор ( учет натяжения клиноременной передачи) КНb»1,17.

По таблице 3.4 гл. III при V=1,4 м/с и 8-й степени точности КНa=1,09.

По таблице 3.6 для косозубых колес при VЈ5м/с КНV=1,0.

Тогда Проект привода тестоделительной машины

Проверка контактных напряжений по формуле[1,с.31]:


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Силы действующие в зацеплении:


Окружная Проект привода тестоделительной машины

Радиальная Проект привода тестоделительной машины


a=20о – угол профиля в нормальной плоскости.


Осевая Проект привода тестоделительной машины


Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле [1.с.44]:


Проект привода тестоделительной машины

где КF- коэффициент нагрузки. По табл.3.7 при ybd=1,34, твердости НВЈ350 и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор КFb=1,34. По табл. 3.8 КFV=1,1. Таким образом КF = 1,34*1,1=1,474.

YF- коэффициент учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев zv:


У шестерни Проект привода тестоделительной машины

У колеса Проект привода тестоделительной машины


YF1=4,014 и YF2=3,61

Допускаемое напряжение


Проект привода тестоделительной машины


По табл.3.9 для стали 45 улучшенной при твердости НВЈ350 s0Flimb=1,8НВ.

Для шестерни s0Flimb=1,8*230=415 Мпа; для колеса s0Flimb=1,8*200=360Мпа.

[S] – коэффициент безопасности,

[S]=[SF]/*[SF]//

[SF]/- коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес, [SF]/=1,75.

[SF]// - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, [SF]//=1.

Следовательно [S]= 1,75.

Допускаемые напряжения:

Для шестерни: Проект привода тестоделительной машины

Для колеса Проект привода тестоделительной машины

Находим отношение Проект привода тестоделительной машины

Для шестерниПроект привода тестоделительной машины

Для колеса Проект привода тестоделительной машины

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденной отношение меньше.

Определяем коэффициенты Yb и KFa


Проект привода тестоделительной машины


Для средних значений коэффициента торцового перекрытия eа=1,5 и 8-й степени точности КFa=0,92.

Проверяем прочность зуба колеса по формуле [1,с46]


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Условие прочности выполнено.


3.2 Предварительный расчет валов редуктора


Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал.

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения ремня принимаем [t]=25 МПа.

Диаметр выходного конца вала определяем по формуле [1,с.161]:


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Принимаем ближайшее большее из стандартного ряда dв1=25

Диаметр вала под подшипниками dп1=30 мм.

Шестерню выполним за одно целое с валом.


Проект привода тестоделительной машины


Ведомый вал.

Диаметр выходного конца вала:

Проект привода тестоделительной машины

Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда.

В соответствии с рядом принимаем dВ2=42 мм.

Диаметр вала под подшипниками dп2=45 мм.

Диаметр вала под посадку ступицы зубчатого колеса dк = 50 мм.

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

Проект привода тестоделительной машины


3.3 Конструктивные размеры шестерни и колеса


Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены: d1=56 мм, dа1=61 мм, b1=75 мм.

Колесо кованное d2=224 мм, da2=229 мм, b2=70мм.

Диаметр ступицы: dст=1,6dК = 1,6*50=80 мм.

Длина ступицы Lст=(1,2…1,5) dк =60…75 мм. Принимаем Lст=75 мм.

Толщина обода dо=(2,5…4)mn = 5…10 мм. Принимаем dо=10 мм.

Толщина диска С=0,3b2=0,3*70=21 мм. Принимаем С=22 мм.

Диаметр отверстий в диске назначаем конструктивно, но не меньше 15…20 мм.

3.4 Конструктивные размеры корпуса редуктора


Толщина стенок корпуса и крышки:

d=0,025а+1 = 0,025*140+1 = 4,5 мм. Принимаем d=8 мм.

d1=0,02а+1 = 0,02*140+1 = 3,8 мм. Принимаем d1=8 мм.

Толщина фланцев пояса корпуса и крышки:

b=b1=1,5d=1,5*8=12 мм.

Толщина фланцев нижнего пояса:

Р=2,35d=18,8 мм. Принимаем р=20 мм.

Диаметр болтов:

фундаментных: d1=(0,03…0,036)аW+12=16,2…17,04 мм.

Принимаем болты с резьбой М18.

крепящих крышку к корпусу у подшипников: d2=(0,7…0,75)d1=12,6…13,5 Принимаем болты с резьбой М14.

соединяющих крышку с корпусом: d3=(0,5…0,6)d1=9…10,8

Принимаем болты с резьбой М12.


3.5 Первый этап компоновки редуктора


Компоновку обычно производят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Вычерчиваем, упрощено шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 =10 мм.

Габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dП1 = 30 мм и dП2=45мм.

Предварительно намечаем подшипники на ведомом валу - 206, а на ведущем - 109.


Условное обозначение подшипника d D B Грузоподъемность, кН

Размеры, мм С СО
206 30 55 13 28,1 14,6
109 45 75 16 21,2 12,2

Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца.

Измерением находим расстояния на ведущем валу l1=63 мм и на ведомом l2=63 мм.

Измерением устанавливаем расстояние l=52 мм, определяющее положение ведомого шкива относительно ближайшей опоры вала-шестерни.


3.6 Проверка долговечности подшипников


Ведущий вал:

Из предыдущих расчетов имеем: Ft=2643 H

Fr=979 H

Fa= 506 Н

Нагрузка на вал от клиноременной передачи FВ=1156Н

Составляющие этой нагрузки Проект привода тестоделительной машины

Из первого этапа компоновки l =52 мм и l1 = 63 мм.

Реакции опор:

В плоскости XZ


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Проверка:


Проект привода тестоделительной машины


В плоскости YZ


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Проверка:


Проект привода тестоделительной машины


Суммарные реакции:

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины


Расчетная схема ведущего вала.

Рассчитаем подшипник по наиболее нагруженной опоре 1.

Приняты ранее радиальные шариковые подшипники 206 (табл.П3.): d =30 мм, D = 55мм, В = 13 мм, С = 28,1 кН, Со = 14,6 кН.

Эквивалентная нагрузка по формуле [1.с.212]:


Проект привода тестоделительной машины


где, радиальная нагрузка Рr1=2537H

осевая нагрузка Ра= Fa = 506 Н

коэффициент V=1 – при вращении внутреннего кольца;

коэффициент безопасности Кs = 1,4;

КТ = 1 [1,табл.9.20]

Отношение Проект привода тестоделительной машины

Этой величине соответствует е » 0,23 [1,табл.9.18].

Отношение Проект привода тестоделительной машины Х = 1 Y=0.

Эквивалентная нагрузка равна


Проект привода тестоделительной машины


Расчетная долговечность [1,с.211]:


Проект привода тестоделительной машины


Расчетная долговечность [1,с.211]


Проект привода тестоделительной машины


Ведомый вал:

Несет такие же нагрузки что и ведущий Ft=2643 H

Fr=979 H

Fa= 506Н

Из первого этапа компоновки l2=63 мм

Реакции опор:

В плоскости XZ

Проект привода тестоделительной машины


В плоскости YZ


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Проверка:


Проект привода тестоделительной машины


Суммарные реакции:


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Расчетная схема ведомого вала

Рассчитаем подшипник по более нагруженной опоре 4.

Шариковые радиальные подшипники 109 легкой серии (табл.П3) по ГОСТ 8338-75: .): d =45 мм, D = 75 мм, В = 16 мм, С = 21,2 кН, Со = 12,2 кН.

коэффициент безопасности Кs = 1,4 .


Отношение Проект привода тестоделительной машины


Этой величине соответствует е » 0,25 [1,табл.9.18].

Отношение

Проект привода тестоделительной машины


, Следовательно: Х =0,56 Y=1,6.

Эквивалентная нагрузка равна

Проект привода тестоделительной машины

Расчетная долговечность, млн. об.


Проект привода тестоделительной машины


Расчетная долговечность, ч. [1,с.211]


Проект привода тестоделительной машины


Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36 000 часов (таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10 000 часов (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае выбранные подшипники удовлетворяют ресурсу работы передачи.


3.7 Второй этап компоновки редуктора


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

Примерный порядок выполнения следующий.

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

Наносим осевые линии, удаленные от середины редуктора на расстояние l. Используя эти осевые линии, вычерчиваем подшипники. Затем вычерчиваем мазеудерживающие кольца. Затем вычерчиваем крышки подшипников с уплотнительными прокладками и болтами.

Аналогично конструируем узел ведомого вала.

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


3.8 Проверка прочности шпоночных соединений


Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок по СТ СЭВ189-75 [1,с169, табл.8.9].

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условие прочности по формуле [1,170,ф(8.22)]:


Проект привода тестоделительной машины


где Т – передаваемый вращающий момент, НЧмм;

d – диаметр вала в месте установки шпонки;

h – высота шпонки;

t1 – глубина паза;

b – ширина шпонки.

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [s]см=100…120Н/мм2, при чугунной - [s]см=50…70Н/мм2

Ведущий вал.

Проверяем шпонку под шкивом:

Материал шкива – чугун марки СЧ18.

d=25 мм; bґhґl=8ґ7ґ45 мм, t1=4 мм

Т2=74 Нм =74Ч103 Нмм


Проект привода тестоделительной машины


Ведомый вал:

Из двух шпонок – под зубчатым колесом и под муфтой – более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки. Проверяем шпонку под муфтой. Материал-сталь.

d=42 мм, bґhґ l =12ґ8ґ70 мм, t1=5 мм

Т3=296 Нм =296Ч103 Нмм

Проект привода тестоделительной машины

Условия выполняются во всех случаях.


3.9 Уточненный расчет валов


Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [S]. Прочность соблюдена при Sі[S]=2,5.

Ведущий вал:

Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XZ


1 участок: Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


при Х1=0 Проект привода тестоделительной машины

при Х1 = 52 Проект привода тестоделительной машины


2 участок: Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


при Х2=0 Проект привода тестоделительной машины

при Х2 = 63 Проект привода тестоделительной машины

Суммарный изгибающий момент:


3 участок: Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


при Х3=0 Проект привода тестоделительной машины

при Х3 = 63 Проект привода тестоделительной машины

Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YZ


1 участок: Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


при z1=0 Проект привода тестоделительной машины

при z1 = 52 Проект привода тестоделительной машины


2 участок: Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


при z2=0 Проект привода тестоделительной машины

при z2 = 63 Проект привода тестоделительной машины


3 участок: Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины

при z3=0 Проект привода тестоделительной машины

при z3 = 63 Проект привода тестоделительной машины

Материал вала тот же что и для шестерни (шестерня выполнена за одно целое с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение.

По табл.3.3. при диаметре заготовки до 90 мм среднее значение sВ=780МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

Проект привода тестоделительной машины

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

Проект привода тестоделительной машины

У ведущего вала определяем коэффициент запаса прочности сечения А-А в месте посадки подшипника. В этом опасном сечении действуют изгибающие моменты Мy, Mx и крутящий момент.

Концентрация напряжений вызвана запрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал–шестерню.

Изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях берем из эпюры.

Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины

Суммарный изгибающий момент:

Проект привода тестоделительной машины

Осевой момент сопротивления


Проект привода тестоделительной машины


Амплитуда нормальных напряжений


Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


Полярный момент


Проект привода тестоделительной машины


Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений


Проект привода тестоделительной машины


Принимаем по таблице 8.7 Проект привода тестоделительной машины

ks - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений. es - масштабный фактор для нормальных напряжений.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям


Проект привода тестоделительной машины


Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям


Проект привода тестоделительной машины


где Проект привода тестоделительной машины

yt=0,1 для конструкционных и углеродистых сталей.

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения


Проект привода тестоделительной машины


Условие выполнено.

Ведомый вал:

Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XZ


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YZ


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Суммарный изгибающий момент:


Проект привода тестоделительной машины


Материал вала – сталь 45, нормализованная; sВ=570 МПа

Пределы выносливости

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Сечение Б-Б

Диаметр вала в этом сечении 50 мм, концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (табл.8.5): ks=1,59 , kt=1,49,

масштабные факторы es=0,79, et=0,675,

коэффициенты ys»0,15, yt»0,1

крутящий момент Т3= 296*103 Нмм

Момент сопротивления кручению (d= 50 мм, b= 16 мм, t1= 6 мм)


Проект привода тестоделительной машины


Момент сопротивления изгибу


Проект привода тестоделительной машины


Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений


Проект привода тестоделительной машины


Амплитуда нормальных напряжений изгиба


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины - среднее напряжение цикла нормальных напряжений, при отсутствии осевой нагрузки Проект привода тестоделительной машины.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям


Проект привода тестоделительной машины


Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям


Проект привода тестоделительной машины


Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения


Проект привода тестоделительной машины


Сечение Д-Д:

Это сечение при передаче вращающего момента от редуктора к приводу через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

d=42 мм , b = 12 мм, t1= 5 мм.

Момент сопротивления кручению


Проект привода тестоделительной машины


Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений


Проект привода тестоделительной машины


Значения коэффициентов: ks=1,6 , kt=1,68, es=0,8, et=0,72, yt»0,1

Проект привода тестоделительной машины


приняв у ведомого вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l= 82 мм, получим изгибающий момент в сечении Д-Д от консольной нагрузки


Проект привода тестоделительной машины


Момент сопротивления изгибу

Проект привода тестоделительной машины

Амплитуда нормальных напряжений изгиба


Проект привода тестоделительной машины Проект привода тестоделительной машины


Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Проект привода тестоделительной машины

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения


Проект привода тестоделительной машины


Все условия выполнены.


3.10 Посадки основных деталей редуктора


Посадка зубчатого колеса на вал - Проект привода тестоделительной машины

Посадка шкива клиноременной передачи на вал редуктора - Проект привода тестоделительной машины

Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7.


3.11 Выбор сорта масла


Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба по табл. 10.8 [1,с253] при контактных напряжениях sН=410МПа и средней скорости зубчатых колес до 1,4 м/с принимается кинематическая вязкость масла 34*10-6 м2/с. По таблице 10.10 [1,с253] принимается масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-75.

Определяем объем масляной ванны и количество масла заливаемое в корпус редуктора.

V=0,25Р2 = 0,25*3,7 » 0,9 дм3

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 и периодически заменяем ее при технических обслуживаньях в соответствии с системой ППР.


3.12 Сборка редуктора


Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора 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 80-100о.

В ведомый вал закладывают шпонку 16ґ10ґ63 мм и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы 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 штифтов, затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны прокручиваться от руки) и закрепляют крышки болтами.

Далее ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый указатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

4 Выбор муфты для привода


Исходные данные для расчета:

Вращающий момент на ведомом валу редуктора Т2=296 Нмм.

Диаметр конца вала dВ2=42 мм.

Тип муфты: зубчатая.

В соответствии с кинематической схемой привода, передаваемым вращающим моментом по ГОСТ 5006-55 выбирается муфта для посадки на цилиндрические концы валов.

Принимается муфта для передачи вращающего момента

Т=400 Н*м > Т3=296 Н*м, у которой диаметр посадки на вал 42 мм.

Условное обозначение муфты:

Муфта МЗ1-Н42 ГОСТ 5006-55.


Литература


С.А. Чернавский «Курсовое проектирование деталей машин» Учеб. Пособие для техникумов. М.:Машиностроение, 1988.-416 с.

В.И. Анурьев «Справочник конструктора-машиностроителя». В 3-х т. М.: Машиностроение,1979

И.И. Устюгов «Детали машин».- М.:Высш. Школа, 1981.-399с.

П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов «Конструирование узлов и деталей машин» Учеб. Пособие для машиностроительных вузов. – 4е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1985 – 416 с.

Рефетека ру refoteka@gmail.com