Детали машин

 (3.4)

 

Согласно [1, c 68] применяем картерную смазку. Смазку подшипников разбрызгиванием.

3.5 Минимальная ёмкость  масляной ванны:

                                                            (3.5)

 

3.6 Минимальная кинематическая  вязкость:

                                                            (3.6)

 

Согласно [1, c 70] выбираем масло ИТП -200 ТУ 38 101292-72.

 

 

4. Расчёт передачи с приводной роликовой цепью

Исходные данные: В кинематической схеме привода [задание] роликовая цепь, номинальная мощность на ведущей звёздочке  частота вращения ведущей звёздочки  передаточное отношение , расположение цепи – горизонтальное, натяжение цепи – периодическое, передача  работает в одну смену, нагрузка- спокойная.

3.1 Определим число зубьев  ведущей звёздочки :

(4.1)

 

 

3.2 Определяем число зубьев  ведомой звёздочки:

(4.2)

 

 

что меньше 120 [1,c 91].

3.3 Ориентировочно вычисляем  шаг цепи:

(4.3)

 

 

Предварительно согласно [1,c 90] принимаем

3.4 Ориентировочно рассчитываем  скорость цепи:

(4.4)

 

 

Зная скорость цепи, определяем что цепь смазывается периодически маслёнкой[1,c 91], находим допускаемое удельное давление

 [1,c 92].

3.7 Вычисляем коэффициент  эксплуатации:

 (4.5)

где - коэффициент динамической нагрузки, так как нагрузка постоянная принимаем [1,c 92]. - коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния то согласно рекомендациям [1,c 92] принимаем . -коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту, так как расположение цепи горизонтальное принимаем [1,c 93]. - коэффициент, учитывающий способ натяжения цепи. Так как натяжение цепи периодическое принимаем [1,c 93]. -коэффициент способа смазки цепи, так способ смазки периодический принимаем [1,c 93]. - коэффициент режима работы, так как работа односменная принимаем [1,c 93].

 

3.8 Определяем шаг цепи:

 (4.6)

 

3.9 Уточняем скорость цепи:

 

 

Согласно [1,c 90] принимаем По [1,c 92] уточняем удельное давление , передача снабжается маслёнкой.

3.10  Согласно [1,c 90] подбираем приводную двухрядную цепь: разрушающая нагрузка ; масса 1 м цепи

Условное обозначение  цепи 2ПР=25.4-113.4 ГОСТ13568-75.

3.11  Принимаем межосевое  расстояние:

 

 

 

 

3.12  Определяем число  звеньев цепи:

(4.7)

 

где  ;

 

.

5.8

 

Для свободного провисания холостой ветви цепи уменьшаем межосевое  расстояние на 0.005а, т.е на 7.62 мм, тогда:

 

3.13 Вычисляем расчётную  длину цепи:

                                                      (4.8)

 

3.14 Проверяем цепь по  числу ударов:

                   (4.9)

Условие выполнено.

 

 

3.14 Определим диаметры  звёздочек:

Диаметры делительных  окружностей

(4.10)

 

                                                 (4.11)

 

Диаметры окружностей  выступов

                                        (4.12)

 

(4.13)

 

 

3.15 Нагрузка от центробежных  сил:

                                               (4.14)

 

3.16 Усилие от провисания  цепи:

 (4.15)

где так как расположение цепи горизонтальное принимаем [1,c 95]; ; 

 

3.17 Коэффициент запаса  прочности цепи:

 (4.16)

 

где  - окружное усилие цепи. (4.17)

 

 

3.18 Согласно [1,c 96] определяем допускаемое значение коэффициента запаса прочности

Следовательно, условие  выполнено.

3.19 Нагрузка на валы:

                                             (4.18)

 

 

 

 

 

5. Конструирование  валов

5.1 Диаметр входного вала:

                                                             (5.1)

где  - допускаемое напряжение на кручение . Согласно [2,c 10]  

Ориентируясь на рекомендации [2,c 10], выбираем

 

5.2 При проектировании входного вала редуктора, соединяемого с валом электродвигателя, для подбора стандартной муфты необходимо чтобы принятое значение диаметра удовлетворяло условию:

                                               (5.2)

 

где диаметр электродвигателя. Согласно [3,c 477] 

Согласно [2,c 77] выбираем упругую-втулочную-пальцевую муфту

5.3 Диаметр вала под  уплотнение:

 (5.3)

 

Согласно [2,c 10]

5.4 Диаметр вала под  подшипник качения:

                                              (5.4)

 

5.5 Диаметр посадочной  поверхности под зубчатое колесо:

 (5.5)

 

5.6 Диаметр свободного  участка вала:

 (5.6)

 

5.7 Расстояние от края ступицы до подшипника ориентировочно назначают:

 (5.7)

 

где  - ширина подшипника. Предварительно можно принять = 20 мм [2,c 11].

5.8 Длина выходного конца  вала:

 (5.8)

5.9 Величина зазора между  деталями:

 (5.9)

где L- расстояние между внешними деталями передачи. Согласно [2,c 11]

 

 

 

 

Диаметр тихоходного вала:

 

где  - допускаемое напряжение на кручение . Согласно [2,c 10]  

Ориентируясь на рекомендации [2,c 10], выбираем

 

5.10 Диаметр вала под  уплотнение:

 

Согласно [2,c 10]

5.11 Диаметр вала под  подшипник качения:

 

 

5.12 Диаметр посадочной  поверхности под зубчатое колесо:

 

5.13 Диаметр свободного  участка вала:

 

5.14 Расстояние от края ступицы до подшипника ориентировочно назначают:

 

где  - ширина подшипника. Предварительно можно принять = 20 мм [2,c 11].

5.15 Длина выходного конца  вала:

 

5.16  Величина зазора  между деталями:

 

где L- расстояние между внешними деталями передачи. Согласно [2,c 11]

 

 

 

Диаметр выходного вала:

 

где  - допускаемое напряжение на кручение . Согласно [2,c 10]  

Ориентируясь на рекомендации [2,c 10], выбираем

 

5.17 Диаметр вала под  уплотнение:

 

Согласно [2,c 10]

5.18 Диаметр вала под  подшипник качения:

 

 

5.19 Диаметр посадочной  поверхности под зубчатое колесо:

 

5.20 Диаметр свободного  участка вала:

 

5.21 Расстояние от края ступицы до подшипника ориентировочно назначают:

 

где  - ширина подшипника. Предварительно можно принять = 20 мм [2,c 11].

5.22 Длина выходного конца  вала:

 

5.23 Величина зазора между  деталями:

 

где L- расстояние между внешними деталями передачи. Согласно [2,c 11]

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Проектный расчёт

6.1 Расстояния между линиями приложения нагрузок:

              (6.1)

            (6.2)

             (6.3)

6.2 Выполним расчет входного вала червячного редуктора на основании следующих известных данных: .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 1 Эпюры изгибающихся моментов

 

На вал действуют силы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, поэтому расчетные схемы будем рассматривать в горизонтальной и в вертикальной плоскости (рисунок 1).

6.3 Определим реакции опор в горизонтальной плоскости. Условие равновесия относительно точки А:

 (6.4)

 отсюда:

 (6.5)

 

Условие равновесия относительно точки В:

                         (6.6)

  отсюда:

 (6.7)

 

Проверка:

 

6.4 Определим реакции опор в вертикальной плоскости .Условие равновесия относительно точки А:

 (6.8)

   отсюда:

 (6.9)

 

Условие равновесия относительно точки В:

                (6.10)

 

отсюда:

 (6.11)

 

 

6.5 Определяем размер изгибающих  моментов в горизонтальной плоскости:

 (6.12)

                                              (6.13)

 

6.6 Определяем размер изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

 (6.14)

 (6.15)

 

                                            (6.16)

 

Следовательно: (6.17)

 

 

6.7 Эпюры изгибающих и крутящих моментов показаны на рисунке 1.

Суммарные реакции опор:

                                            (6.18)

 

 (6.19)

 

6.8 Суммарный изгибающий момент под зубчатым колесом:

                                      (6.20)

 

6.9 Эквивалентный момент:

                                           (6.21)

 

6.10 Диаметр рассчитываемого вала:

(6.22)

 

 

 

7.Расчёт призматических  шпонок

Соединения деталей механических передач в большинстве случае осуществляют с помощью призматических шпонок.

Размеры шпонки выбирают в  зависимости от диаметра вала[2,c 28]. Выбираем шпонку длиной 30 мм, сечением 25х14(bxh).

7.1 Выбранную шпонку проверяют  на смятие:

(7.1)

где  - высота шпонки, мм.

- рабочая длина  шпонки, мм. (7.2)

длина шпонки, мм.

- допускаемое  напряжение смятия,

 

Условие  выполнено.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Подбор подшипников  качения

8.1 Будем считать, что подшипники быстроходного вала червячного редуктора установлены по схеме, когда осевая сила F_a действует на опору А, поэтому (см. рисунок 1).

Вследствие этого, принимаем  установку вала на радиально-упорных  конических роликоподшипниках лёгкой серии с условным обозначением 7207, для которых: d= 25мм, D= 72 мм, T_max= 18.5 мм,  C= 34,5 кН, e = 0,369[2,c 30].

8.2 Для тихоходного вала  редуктора принимаем установку  на радиально- упорных однорядных шарикоподшипниках лёгкой серии с условным обозначением 214, для которых: d= 70мм, D= 125 мм, B= 24 мм,  C= 47.9 кН, e = 0,309 [2,c 30].

8.3 Для выходного вала  редуктора принимаем установку  на радиально- упорных конических роликоподшипниках лёгкой серии с условным обозначением 7214, для которых: d= 70мм, D= 125 мм, T_max= 26 мм,  C= 94 кН, e = 0,309 [2,c 30].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Спроектирован механический привод общего назначения мощностью  и

частотой вращения на выходном валу 6 кВт и 18 об/мин соответственно. На основании выполненных расчетов выбраны стандартные электродвигатель

4А132М4У3 мощностью 5.5 кВт и фактической частотой вращения

1440об/мин, а также упругая втулочно-пальцевая муфта (МУВП) с величиной до-

пускаемого крутящего  момента 250 Нм.

Рассчитан одноступенчатый червячный однозаходный ре-

дуктор с передаточным отношением, равным 30 и делительными диаметра-

ми червяка и колеса соответственно 63 и 189 мм.

Произведен расчет открытой цепной передачи, на основании которого

выбрана приводная двухрядная роликовая цепь 2ПР=25.4-113.4.

Выполнены расчеты быстроходного  и тихоходного валов редуктора, а

также выходного вала проектируемого механического привода, позволяющие

определить их основные геометрические параметры.

Для тихоходного вала привода подобраны радиальные шариковые одно-

рядные подшипники качения  с условным обозначением 7211, расчетная величина долговечности которых составляет 20000 часов.

По величине допускаемого напряжения смятия, равном 110 МПа, про-

верена прочность призматических шпоночных соединений.

Для смазки колеса редуктора выбрано масло ИТП-200, вязко-

стью 212 мм² /с.

На основании полученных расчетных данных выполнены два листа

графической части, включающие в себя общие виды проектируемого привода

и редуктора, а также рабочие  чертежи деталей.

Все выполненные вычисления произведены в системе СИ с  использо-

ванием современной ЭВМ, чертежи соответствуют требованиям ЕСКД.