Проект привода с зубчатым цилиндрическим одноступенчатым редуктором к ленточному конвейеру. Тяговая сила ленты F=2,5 кН; скорость ленты V=1,5

 

 

Горизонтальная

плоскость

 

 

 

 

 

 

My

 

 

 

 

 

Mx

 

Mk

МуА=0,

Му слева =Му справа =Rx3L2,

MyC=0.

Му слева =Му справа =1105,5·0,05 =55,275 Н·м

Вертикальная плоскость 

MxA=0,

MxB слева= Ry3L2,

MxB справа= Ry4 L2,

MxC=0,

Mк=T2.

MxB слева=86,2 ·0,05=-0,945 Н·м

MxB справа=1053,7·0,05=39,695 Н·м

Mк=T2=367,42Н·м

 

10.2.Согласно  расчетов построения эпюр опасным  является сечение под зубчатым колесом

 

Материал вала - сталь 45 нормализованная (Табл. 3.3. Л1 с. 34

Gв = 570 МПа)

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

G-1 ≈ 0,43Gв, (10.1.)

G-1 ≈ 0,43·570=245,1 МПа

 

10.3. Определяю предел выносливости при симметричном цикле касательных

 

τ-1 ≈ 0,58G-1, (10.2.)

Нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному  циклу, а касательные от кручения – по нулевому (пульсирующему)

τ-1 ≈ 0,58·245,1=142,158 МПа

Диаметр вала под зубчатым колесом

d =55 мм

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки согласно Табл. 10.1. Л.1 КG ≈1,6; Kτ≈1,5;

Табл. 10.1. Л.1 εG ≈0,82; ετ≈0,7;

Л1. с 313 φG≈0,15 ; φτ≈0,1.

Крутящий момент Т2=264,85 H·м

 

10.4. Определение суммарного изгибающего момента:

 

Ми = ,

Ми = = =68,05 Н·м

Момент сопротивления  кручению (вал под колесом d =55 мм, b =16 мм, t1=6 мм; табл. 10.5. )

W к нетто =πd3 / 16 – в·t1(d-t1)2 / 2d, (10.3.)

где Wк нетто – момент сопротивления кручения, мм;

d – диаметр вала, мм.

W к нетто =3,14·553 / 16 – 16·6(55-6)2 / 2·55=30555,7 мм3

Момент сопротивления  изгибу

W к нетто = πd3/ 32-в·t1(d-t1)2 /2d,

W к нетто = 3,14·553/ 32-16·6(55-6)2 /2·55=14230 мм3

 

10.5. Определение амплитуды и среднего напряжения цикла касательных напряжений

 

τv = τm= T2/2W к нетто, (10.4.)

τv = 367,42·103/2·30555,7=4,33 МПа

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

Gv=Ми / W к нетто, (10.5.)

Gv=68,05·103 /14,23·103=4,78МПа

Среднее напряжение Gm = 0

10.6. Определение  коэффициента запаса прочности  нормальным напряжением

 

, (10.6)

=26,3

 

10.7. Определение  коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям

 

, (10.7)

=14,63

 

10.8. Определение  результирующего коэффициента запаса  прочности для сечения под зубчатым колесом

 

>[S]=2,5, (10.8)

= = =12,787>2,5

Условие выполнено

 

11. Подбор и проверочный  расчет муфты

 

Для соединения ведомого вала редуктора с валом барабана ленточного конвейера выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75-приложение

Произведем проверочный расчет резиновых втулок.

 

11.1. Расчетный  момент

 

Тр=kpТ3,

где Тр - Расчетный момент, Н·м;

kp=1,25…1,5-коэфициент режима работы для ленточных транспортеров.

Т3-момент передаваемый муфтой, Н·м.

Тр=1,3·259,553=337 Н·м

 

11.2. По ГОСТ 21424-75 выбираю муфту с [T]=500 Н·м; d=45 мм;

D=170 мм; dn=18 мм; Св=36

 

11.3. Проверка  резиновых втулок на смятие  поверхностей их сопряжения с  пальцами

 

Gсм= Ft/Sсм= Ft/dn Св≤[Gсм],

где Ft- окружная сила, передаваемая одним пальцем, Н.

Ft=Tр/ 0,5D·z,

где допускаемое напряжение смятия резины [Gсм]=2,0 МПа.

Ft=337/ 0,5·170·10-3·6=660,8 Н

Gсм=660,8/18·36=1,02 МПа

Gсм≤[Gсм]

1,02 МПа≤2 МПа

12. Посадки  зубчатого колеса и подшипников

 

Посадки зубчатого колеса на вал H7/р6 по ГОСТ 25347-82.

Шейки валов под подшипники выполняю с отклонением вала k6.

Отклонения отверстий  в корпусе под наружные кольца по H7.

Муфты при тяжелых  ударных нагрузках H7.

Распорные кольца, сальники H8.

Шкивы и звездочки H7.

 

13. Смазка редуктора

 

Смазывание зубчатого  зацепления производится окунанием  зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяю из расчета 0,25 дм3 масла на 1кВт передаваемой мощности.

V = 0,25·N, (13.1)

где V -объем масляной ванны, дм3;

N -передаваемая мощность двигателя, кВт.

V = 0,25·3=0,75 дм3

При контактной нагрузке до 600 МПа при υ=1,155 м/с кинематическая вязкость смазывающего материала 34·10-3 и подходит индустриальное масло марки И-40А

Камеры подшипников  заполняю пластичным смазочным материалом Литол-24 ГОСТ 21150-75; температура эксплуатации от -40 до +130°С; Температура каплепадения 180°С.

 

14. 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 80-1000С;
• в ведомый вал закладывают шпонку BxHxL=16х10х40 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 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 14х9х65, устанавливают полумуфту.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.

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.

 

Список литературы

 

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя Т.1 М. «Машиностроения» 1980г.
2. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов М. «Высшая школа» 1980г.
3. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин Н.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М. «Машиностроения» 1988г.
4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М. «Высшая школа» 1991.
5. ГОСТ 2.104-68 ЕСКД Основные надписи.
6. ГОСТ 2. 105-95 ЕСКД Общие требования к текстовым документам.
7. ГОСТ 2. 306-68 ЕСКД Обозначение графических материалов и правила нанесения их на чертежах.
8. ГОСТ 2. 316-68 ЕСКД Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.
9. Дзюба В.П. Методические указания для студентов по выполнению курсового проекта по дисциплине детали машин, Белогорск 2006.