Схема привода с коническо-цилиндрическим двухступенчатым редуктором

Сливные отверстия закрывают  пробками с конической трубной резьбой, не требующей обработки торца и надёжно уплотняющими без прокладок.

Перед началом работы редуктор заливают маслом выше уровня нормы на 5 – 15 мм. Контролируют уровень  масла жезловыми маслоуказателями.

          Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости колес V. Сорт масла выбираем по [3, с.241] табл.10.29.

Для смазки передач используем масло И-Г-А-32 ( по ГОСТ 17479.4-87)

          Определение количества масла. Для двухступенчатого редуктора при смазывании окунанием объем масляной ванны определяется из расчета 0,4 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

         При длительной работе в связи   с нагревом масла и воздуха  повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнение ее стенки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины.

Для защиты подшипников  от внешней среды и удержания  смазки в опорных узлах служат уплотнительные кольца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. 2.Смазывание подшипников

            В проектируемом редукторе для смазывания подшипников качения применяют жидкие и пластические смазочные материалы.

        Подшипники на входном и промежуточном валах смазываются жидким маслом. При смазывании зубчатых колес окунанием, подшипники качения обычно смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колесами, образовывая масляный туман и растекаясь по валам. Для свободного проникновения масла полость подшипника должна быть открыта во внутрь корпуса.

       Выходной вал и подшипники на нем смазываются пластичными материалами, т. к. окружная скорость выше. Полость подшипника, смазываемого пластичными материалами, должна быть закрыта с внутренней стороны подшипникового узла. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Выбираем пластинчатый материал типа солидол жировой (ГОСТ 1033-79).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Выбор  муфты

      Муфты приводов осуществляют соединение валов, концы которых подходят один к другому вплотную или разведены на небольшое расстояние, причем соединение должно допускать передачу крутящего момента от одного вала к другому. Валы большей частью расположены так, что геометрическая ось одного составляет продолжение геометрической оси другого вала.

     Необходимость применения муфт вызвана различными обстоятельствами: получением длинных валов, изготовляемых из отдельных частей; компенсацией вредного влияния несоосности валов, связанной с неточностью изготовления или монтажа; уменьшением динамических нагрузок; включением и выключением одного из валов при постоянном вращении другого вала и некоторыми другими. Муфты применяют также для соединения валов с зубчатыми колесами, шкивами ременных передач и другими деталями.

        Упругая втулочно- пальцевая муфта  не имеет непосредственного   металлического контакта между  полумуфтами, окружная сила передаётся  через резиновые втулки, надетые  на стальные пальцы.

       Из [2, табл.15.5] выбираем линейные размеры муфты. Из второго столбца выбираем диаметр вала d₁ = 28 . У нас Т₁ = 36.3, что удовлетворяет условию Напряжение смятия упругих элементов муфты определим по формуле [2, 289]:

              

                                                      (5.68)[2, с.463]

где Т₁ – вращающий момент, определяемый из табл. 1, ;

      - диаметр пальца, м;

       - длина упругого элемента, м;

       - диаметр расположения пальцев, м;

        z – количество пальцев (z=6 – [7, 400]);

       - допускаемое напряжение смятия, [2, 290].

Из рис. 3 определяем выше перечисленные параметры:

Таким образом

 

Из уравнения (4) видно, что втулки будут работать на смятие с большим коэффициентом запаса прочности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Проверочные расчеты

8.1. Проверочный расчет валов

             Проверку валов на прочность  выполняют на совместное действие  изгиба и кручения. При этом  расчете отражает разновидности  цикла напряжений изгиба и  кручения, усталостные характеристики  материалов, размера, форму, состояние поверхности валов.

             Цель расчета – определить  коэффициент запаса прочности  в опасных сечениях вала и  сравнить с допускаемой:  , где =2,1 – допустимый коэффициент запаса прочности.

              Определяем опасное сечение валов:  быстроходный вал – вал-шестерня  быстроходной ступени с суммарным  изгибающим моментом  =102,93 Н*м и =25,066 Н*м; промежуточный вал – вал-шестерня тихоходной ступени с =226,73 Н*м и =230,54 Н*м; выходной вал – шариковый подшипник с суммарным изгибающим моментом =218,94 Н*м.

              Проверяем предварительно выбранный  материал для валов – 

сталь 45 с такими параметрами, которые записываем  в табличной форме.

                                                                                                          Таблица                              

Марка стали	,      мм	, мм	Термообработка	Твердость заготовки
Сталь 45	125	80	У	235…262НВ	780	540	335

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           Определяем общий коэффициент  запаса прочности в опасном  сечении по [3, с.259]

                                       ,                                         (8.78)

где - коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

                                                               

          Для входного вала:

                                    

                                   

                                   

         Для промежуточного вала:

                                   

                                  

                                  

         Для выходного вала:

                                   

                                   

         Определяем общий коэффициент  запаса прочности в опасном  сечении по формуле (5.72):

          Для входного вала:

                                    >2,1

                                

          Для промежуточного вала:

                                  >2,1

             Для выходного вала:

                                   >2,1

         Проверочные расчеты на прочность  дают удовлетворительные результаты  на всех валах. Значит предварительно  подобранный материал валов нас  полностью удовлетворяет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.2. Проверочный расчет шпонок

          Призматические шпонки, применяемые  в проектируемых редукторах проверяют  на смятие.

           Условие прочности по [3, с.251]:

                                              ,                                    (8.81)

где - окружная сила на шестерне или колесе, Н;

        - площадь смятия, мм ;                                 (8.82)

        - рабочая длина шпонки со скрученными торцами; (8.83)

        - стандартные размеры шпонки;

         - допустимое напряжение на смятие.

                                         

           Принимаем шпонку под полумуфту быстроходного вала:

d=28 мм; l=32 мм; t =4 мм;  F =4060.67 Н;  bxhxl=8х7х32 по [1, табл.24.32 ].

                          мм

                        

                       

             Принимаем шпонку для колеса  промежуточного вала:

d=55 мм; l=63 мм; t =6 мм;  F =3613 Н;  bxhxl=16х10х63.

                         

                         

                         

 

            Принимаем шпонку для колеса  тихоходной ступени:

d=75 мм; l=63 мм; t =9 мм;  F =3531,1  Н;  bxhxl=20х12х63.

                          

                         

                         

             Принимаем шпонку для выходного вала:

d=60 мм; l=63 мм; t =7 мм;  F =3531,1  Н;  b*h*l=18х11х63.

                          

                         

                         

           Шпонки подобраны верно, значит можно приниматься к установке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расчет  корпуса редуктора

              Толщина стенки корпуса редуктора:

                                =0,025*180+3=7.5 мм         (9.84)

где =180- межосевое расстояние.

               Расстояние от внутренней поверхности  стенки редуктора до боковой  поверхности вращающейся части:

                                            =1*7.5=7.5 мм                (9.85)

               Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности подшипника качения:

                                            =3 мм                                     (9.86)

                Расстояние в осевом направлении  между вращающимися частями, смонтированными на разных валах:

                                             =1*7.5=7.5 мм,                (9.87)

 принимаем 

                Радиальный зазор от поверхности  вершин зубьев до внутренней  нижней поверхности стенки корпуса:

                                             =5*2=10 мм                      (9.88)

                 Принимаю ширину верхнего фланца  корпуса:

                                             S=48,5 мм по [3, табл.10.18].

                 Принимаю ширину нижнего фланца  корпуса:

                                             S=48,5 мм по [3, табл.10.18].

                 Принимаю ширину  фланца крышки  корпуса:

                                             S=20 мм по [3, табл.10.18].

                 Принимаем толщину фланца боковой  крышки  =1,2 =1,2*7=8,4 мм (где - толщина стенки крышки принимаем в зависимости от D отверстия в корпусе под подшипник )

                 Принимаем толщину фланца втулки  =1,2*8=9,6 (где =8 мм- толщина стакана, принимаем в зависимости от диаметра отверстия D под подшипник).

                 Принимаем диаметр фундаментных болтов d=М20 ( в зависимости от межосевого расстояния) по [4, табл.40].

                 Принимаем диаметры болтов, стягивающих  фланцы корпуса и крышки d =M10, d =M10, d =M12 по [4, табл.41].

                 Принимаем диаметр стяжных болтов d=М16 по [4, табл.40]

                 Принимаем толщину крышки смотрового  люка:

                                            =3 мм по [1, стр.257].

                 Для более полного слива, днище должно иметь уклон в сторону маслоспускного отверстия, возле которого в отливе при изготовлении отверстия под сливную пробку делается углубление для выхода инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Обоснования  выбора посадок

При выполнении курсового проекта на чертежах задают посадки цилиндрических сопряжений, а также допуски размеров, формы и расположения поверхностей.

Посадки подшипников  качения

Многолетней практикой применения подшипников  установлено, что соединение с валом  или корпусом колец вращающих относительно нагрузки, должно осуществляться обязательно с натягом.

Посадки неподвижных  колец относительно нагрузки назначают  более свободными, допускающего наличия небольшого зазора, так как обкатывание кольцами сопряженных деталей в этом случае не происходит.

Для  наиболее  распространенного   в  общем   машиностроении   случае применения   подшипников   класса   точности   О,   поле   допусков   вала   и отверстия   корпуса.   Поле   допуска   вала   при   колебательном   напряжении внутреннего кольца подшипника - R6. Поле допуска отверстия - Н6.