Расчет привода от электродвигателя к ленточному транспортеру

- коэффициент неравномерной нагрузки.

- коэффициент динамической нагрузки;

- угол зацепления;

;

По таблице 8.3/2/ принимаем

(/2/,стр.142)

прочность по контактному напряжению выполняется.

Дальнейший расчет ведем по тому из пар колес у которого наименьшее отношение ,

где - коэффициент формы зуба.

Коэффициент смещения у нас 0 – постоянный.

- коэффициент неравномерной нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев;

По рисунку 8.20/2/ для колес без смещения (х=0) принимаем коэффициент формы зуба YF

Принимаем

(по рис.8.15/2/);(по таблице 8.3/2/)

Определяем окружное усилие:

Соотношение у колеса оказалось меньше. Расчет ведем по колесу:

Условие выполняется.

5
ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

а) для быстроходного вала:

(формула 3.1/1/)

Принимаем . (табл. 19.1/1/)

Под подшипник .

Диаметр буртика подшипника:

(формула 3.2/1/)

r
= 2,0мм.
(табл. 3.1/1/)

а) для промежуточного вала:

Под подшипник .

Диаметр буртика подшипника:

Диаметр под колесо:

r
= 2,0мм.
(табл. 3.1/1/)

в) для тихоходного вала:

Принимаем .

Под подшипник .

Диаметр буртика подшипника:

Диаметр под колесо:

r
= 2,5 мм
.

Зазор между вращающимися деталями и внутренней стенкой корпуса.

По формуле 3.5/1/

L= 508,61 мм.

Принимаем а
= 11 мм
.

Расстояние между колесом и днищем редуктором.

Диаметр под колесо:

.

Для косозубой цилиндрической передачи назначаем радиальный шариковый однородный подшипник.

Назначаем по ГОСТ 8338-75 (таблица 19.18/1/)

для быстроходного вала № 306 B=19 мм;

для промежуточного вала № 209 B=19 мм.

для тихоходного вала № 214 B=24 мм.

Схема установки – враспор.

а) для тихоходного вала: Диаметр под колесо:

–длина ступицы: ;

–длина посадочного конца вала: .

–длина промежуточного участка: .

Принимаем 63,8 мм.

–длина цилиндрического участка: .

б) для быстроходного вала:

–длина посадочного конца вала: .

–длина промежуточного участка: .

Принимаем 60,8 мм.

–длина цилиндрического участка: .

6 РАСЧЕТ ВАЛОВ

1)

x1
=0 Mx
1
=0;

x1
=137,5мм Mx
1
=0;

Mx
2
=YA
∙x2

x2
=0 Mx
2
=0;

x2
=48мм Mx
2
=405,22∙48∙10-3
=19,45Нм;

Mx
3
=YA
∙(x3
+48)-Fr
∙x3

x3
=0 Mx
3
=405,22∙48∙10-3
-810,44∙0∙10-3
=19,45Нм ;

x3
=63мм Mx
3
=405,22(48+48)∙10-3
-810,44∙48∙10-3
=0 ;

2) Mx
1
= FМ
∙x1
;

x1
=0 Mx
1
=0;

x1
=137,5мм Mx
1
=1677,05∙137,5∙10-3
=230,59Hм;

Mx
2
= FМ
∙(x2
+137,5)+ ZA
∙x2

x2
=0 Mx
2
= =1677,05∙137,5∙10-3
=230,59Hм;

x2
=36мм Mx
2
=1677,05(137,5+48)∙10-3
-3157,54∙48∙10-3
=159,61Hм;

Mx
3
= FМ
∙(x3
+137,5+48)+ ZA
∙( x3
+48)-FМ
∙x3

x3
=0 Mx
3
=1677,05(137,5+48)∙10-3
-3157,54∙48∙10-3
=159,61Hм;

x3
=63мм Mx
3
=1677,05(137,5+48+48)∙10-3
-3157,54∙(48+48)∙10-3
-1884.82∙48=0.

Определяем запас сопротивлению усталости по формуле 15.3/2/

где (формула 15.4/2/)

- запас сопротивлению усталости только изгибу

- запас сопротивлению усталости только кручению

- формула 15.5/2/

Сталь 45 бв
=600 МПа

бт
=340 МПа

(рекомендация 15.6/2/)

- формулы 15.7/2/

( таблица 15.1/2/)

(рисунок 15.5/2/)

(рисунок 15.6/2/).

Проверка статической прочности:

(формула 15.8/2/)

(формула 15.9/2/)

- условие выполняется.

а)

б)

7 Р
АСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Расчет подшипников ведем по наиболее нагруженной опоре А.

По каталогу (табл. 19.18/1/) выписываем:

динамическая грузоподъемность: Cr
= 43,6 кН

статическая грузоподъемность: Со
=25 кН

При коэффициенте вращения V = 1 (вращение внутреннего кольца подшипника)

По таблице 16.5 /2/:

Коэффициент радиальной силы Х = 1

Коэффициент осевой силы Y = 0

Находим эквивалентную динамическую нагрузку

Рr
= (Х.

V.

Fr
+ Y.

Fa
).

К.

Кб
(формула 16.29/2/)

По рекомендации к формуле 16.29 /2/:

К = 1 – температурный коэффициент;

Кб
= 1 – коэффициент безопасности;

Рr
= (1.

1.

810,44 + 0).

1.

1 = 810,44Н

Находим динамическая грузоподъемность (формула 16.27/2/):

где L – ресурс, млн.об.

a1
– коэффициент надежности

a2
–коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации

p=3 (для шариковых)

(формула 16.28/2/)

Lh
= 12000 ч (табл. 16.4/2/)

млн.об.

а1
= 1 ( рекомендация стр.333/2/)

а2
= 0,75 (табл. 16.3 /2/);

Проверяем подшипник на статическую грузоподъемность:

Эквивалентная статическая нагрузка

Ро
=Хо
.

Fr
0
+ Yo
.

Fa
0
(формула16.33 [2])

где

Fr
0
=к Fr
Fа0
=к Fа

к=3 – коэффициент динамичности

Коэффициент радиальной статической силы Хо
= 0,6

Коэффициент осевой статической силы Yо
= 0,5

Ро
= 0,6.

3.

810,44 + 0= 1458,8 Н < 17800 Н

Условия выполняются.

Расчет подшипников ведем по наиболее нагруженной опоре А.

По каталогу (табл. 19.18/1/) выписываем:

динамическая грузоподъемность: Cr
= 25,5 кН

статическая грузоподъемность: Со
=13,7 кН

При коэффициенте вращения V = 1 (вращение внутреннего кольца подшипника)

Находим отношение:

По таблице 16.5 /2/:

Коэффициент радиальной силы Х = 1

Коэффициент осевой силы Y = 0

Находим эквивалентную динамическую нагрузку

Рr
= (Х.

V.

Fr
+ Y.

Fa
).

К.

Кб
(формула 16.29/2/)

По рекомендации к формуле 16.29 /2/:

К = 1 – температурный коэффициент;

Кб
= 1 – коэффициент безопасности;

Рr
= (1.

1.

3434 + 0.

596).

1.

1 = 3434Н

Находим динамическая грузоподъемность (формула 16.27/2/):

где L – ресурс, млн.об.

a1
– коэффициент надежности

a2
–коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации

p=3 (для шариковых)

(формула 16.28/2/)

Lh
= 12000 ч (табл. 16.4/2/)

LhE
=Lh
.

kHE
(формула 16.31/2/)

kHE
=0,5 (табл. 8.10/2/)

млн.об.

а1
= 1 ( рекомендация стр.333/2/)

а2
= 0,75 (табл. 16.3 /2/);

Проверяем подшипник на статическую грузоподъемность:

Эквивалентная статическая нагрузка

Ро
=Хо
.

Fr
0
+ Yo
.

Fa
0
(формула16.33 [2])

где Fr
0
=к Fr
Fа0
=к Fа

к=3 – коэффициент динамичности

Коэффициент радиальной статической силы Хо
= 0,6

Коэффициент осевой статической силы Yо
= 0,5

Ро
= 0,6.

3.

3434 + 0,5.

3.

596 = 7075,2 Н < 13700 Н

Условия выполняются.

8 РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ

Найдем диаметр в среднем сечении конического участка длиной l
=48 мм на тихоходном валу.

Шпонка призматическая (таблица 19.11/1/):

Длину шпонки принимаем 45 мм, рабочая длина l
р
=
l-
b=
37 мм.

Найдем диаметр в среднем сечении конического участка длиной l
=45мм на быстроходном валу.

Шпонка призматическая (таблица 19.11/1/):

Длину шпонки принимаем 40 мм, рабочая длина l
р
=
l-
b=
32 мм.

Для данного редуктора выберем упруго-втулочную пальцевую муфту. Ее размеры определяем по таблице 15.2/1/

Нагрузка между пальцами:

Расчет на изгиб:

9
ВЫБОР СМАЗКИ

В настоящее время в машиностроении широко применяют картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.

Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружности скорости колес.

Окружная скорость колес ведомого вала: V2
=0,53м/сек. Контактное напряжение [н
]= 694 МПа.

Теперь по окружной скорости и контактному напряжению из таблицы 8.1/1/ выбираем масло И-Г-С-100.

2m ≤ hM
≤ 0,25d2

3 ≤ hM
≤ 0,25.

160 = 40 мм

Наименьшую глубину принято считать равной 2 модулям зацепления.

Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.

Уровень масла от дна корпуса редуктора:

h = в0
+ hм
=27 + 40 = 67 мм

в0
= 27 мм – расстояние от наружного диаметра колеса до дна корпуса

Для контроля уровня масла в корпусе необходимо установить круглый маслоуказатель.

Также в нижней части корпуса редуктора предусмотрено отверстие с пробкой для слива отработанного масла, а на крышке редуктора – отдушина для снятия давления в корпусе, появляющегося от нагрева масла и воздуха при длительной работе.

Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач. Другое масло применяют лишь в ответственных изделиях.

При картерной смазке колес подшипники качения смазываются брызгами масла.

10
ПОРЯДОК СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕДУКТОРА

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

Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80…100ºС;

в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку 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 конических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, 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 проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают звездочку и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из привулканизированной резины, отдушиной и фильтром; закрепляют крышку болтами.

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

Разборка редуктора проводиться в обратном порядке.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Детали машин. Курсовое проектиро­ва­ние:Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов.– М.: Высшая школа, 1990 г. – 399с.

2. М.Н. Иванов Детали машин:Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений. – М.: Высшая школа, 1991 г. – 383с.

3. С.А. Чернавский, К.Н. Боков. Курсовое проектиро­ва­ние деталей машин:Учеб. пособие. – М.: Альянс, 2005г. – 416с.