Проектирование зубчатого редуктора

Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки). Ставят крышки, перед постановкой сквозных крышек в них закладывают армированные манжеты. Закрепляют крышки болтами.

В основание корпуса вворачивают сливную пробку и жезловый маслоуказатель.

Закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона с ввернутым в нее сапуном. Закрепляют крышку болтами.

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

12. Конструктивные размеры звездочки конвейера

Для цепи конвейера выбираем тяговую пластинчатую цепь М80 (ГОСТ 58874). Разрушающая нагрузка 8000 кгс, D_Ц = d₂ = 25 мм.

Конструктивные размеры звездочки конвейера представлены в таблице 8, формулы для расчета взяты из [5].

Таблица 8

Конструктивные размеры звездочки конвейера

Параметр	Формула	Расчет
Шаг цепи, мм	t	125
Число зубьев	z	8
Шаг зубьев звездочки, мм	tZ t	125
Геометрическая характеристика зацепления	= t/Dц	5
Диаметр делительной окружности, мм	dt = t/sin(180/z)	326,641
Высота зуба по шаговой линии	ht = 0,65 /	0,13
Диаметр вершин зубьев, мм	De = ctg(180/z)t + t2ht	334,277
Диаметр впадин, мм	Di = d - (Dц + 0,175d)	298,478
Длина ступицы, мм	Lст = (1,2-1,5)dв	Lст = 1,2650 63
Диаметр ступицы, мм	dст = 1,6dв	dст = 1,650 80
Толщина диска, мм	C = 0,8ВВН	С = 0,815 = 12

13. Расчет приводного вала и его подшипников

Для приводного вала выбираем чугунные подшипники скольжения по ГОСТ-1161165, полученная длинна подшипника 50 мм. С учетом размеров звездочки конвейера и ведомой звездочки определяем расстояние между подшипникам и звездочками.

Приводной вал (рисунок 9).

Из предыдущих расчетов: нагрузка на вал от цепни конвейера F_Ц = 3250 Н. Вследствие несоосности соединяемых муфтой валов на консоль пртводного вала действует дополнительная сила F = 537 H. a = 113 мм, b = 69 мм, c = 61 мм.

Реакции опор:

В горизонтальной плоскости:

R_А = (F_Цc F(a + b + c))/(b + c) = (325061 537(113 + 69 + 61))/

(69 + 61) 521 (H).

R_В = (F_Цb + Fa)/(b + c) = (325069 + 537113)/(69 + 61) 2192 (H).



Проверка:

F_Ц F R_A R_B = 3250 537 521 2192 = 0

Подбираем подшипник по более нагруженной опоре B.

Расчет проводим по удельному давлению Р в подшипнике и величине pv, в некоторой мере характеризующей износ последнего и нагрев.

Определим окружную скорость:

v = dn/60000

Где d - диаметр подшипника в мм;

h - частота вращения вала, об/мин.

v = 5045/60000 = 0,12 м/c.

Удельное давление в подшипнике, кгс/cм²:

p = P/(dl) [p]

Где P - усилие действующее на подшипник, кгс;

d и l - диаметр и длина подшипника, см.

[p] - допустимое удельное давление, 60 кгс/см².

p = 219,2/55 8,8 кгс/cм²

величина pv [pv] = 70 кгсм/(см²с)

pv = 8,80,12 1,1 кгсм/(см²с)

Данный подшипник удовлетворяет заданным.

Проведем уточненный расчет вала.

Выходной вал (рисунок 9):

Материал вала сталь 45, _В = 560 МПа, _T = 280 МПа, _-1 = 250 МПа; _-1 = 150 МПа, _T = 150 МПа.

Рассмотрим сечение АА: изгибающий момент достигает максимального значения, концентрация напряжений обусловлена наличием двух шпоночных канавок.

М = 137,71 Нм = 137710 Нмм;

W = d³/32 bt(d t)²/d = 50³/32 145,5(50 5,5)² /55

9499 мм³;

W_o = d³/16 bt(d t)²/d = 50³/16 145,5(50 5,5)² /55

23408 мм³;

= 0,05; = 0,0;

k = 1,75; k = 1,5; = 0,88; = 0,77; k_F = 1,0; k_V = 1,0;

K_D = (1,75/0,88 + 1 1)/1 2,0;

K_D = (1,5/0,77 + 1 1)/1 1,9;

_a = M/W = 12,15 Н/мм² = 14,50 МПа;

_a = _m = T/2W_o = 517,810³/(223408) = 11,06 МПа;

S = 250/(2,014,50 + 0,050) 8,6;

S = 150/(1,911,06 + 0,011,06) 7,1;

S = 8,6 7,1 / 8,6² + 7,1² 5,5 > [S].

Рисунок 9. Расчетная схема и эпюры для приводного вала

14. Конструирование и расчет фрикционной муфты

В качестве основы берем ненормированную фрикционную многодисковую муфту [5].

Исходные данные:

M_КР передаваемый крутящий момент, кгссм;

n частота вращения ведущего вала, об/мин;

k число включений муфты в 1 ч;

i число поверхностей трения;

коэффициент запаса сцепленя;

R наружный радиус поверхностей трения, см;

r внутренний радиус поверхностей трения, см;

M_КР = 5174 кгссм; n = 45 об/мин; i = 12; R = 8,0 см; r = 4,0 см; = 1,5.

Средний радиус трения:

r_СР = (R + r)/2 = (8 + 4) = 6 см;

Средняя окружная скорость:

v = r_СРn/3000 = 5,945/3000 0,278;

Число включений в час оценим, считая что муфту включают 1 раз в рабочий день:

k = 1/(24K_СУТ) = 1/(240,29) 0,144;

Допускаемый крутящий момент, кгссм:

[M_КР] = ( (R² r²)r_СРipfK_V K_m)/

где p давление на трущихся поверхностях, кгс/см²;

f коэффициент трения;

K_V коэффициент скорости;

K_m поправочный коэффициент;

Для сухих муфт с дисками из чугуна и прессованного асбеста:

f = 0,3, K_m = 1;При v 2,5 м/с² K_V = 1;

Тогда принимая [M_КР] = M_КР получаем для p:

p = M_КР /( (R² r²)r_СРifK_V K_m ) = 1,55174/( (8² 4²)6120,311

2,38 кгс/см² < [p] = 2,5 кгс/см²

Усилие сжатия дисков:

S = [M_КР]/(r_СРif);

S = 51741,5/(6120,3) 360 кгс.



Литература

1. Методические указания «Кинематический расчет привода», Смолин А.И. - Курган: КМИ 1989.

2. Учебное пособие «Расчет передач зацеплением», Ратманов Э.В. - Курган: КМИ 1995.

3. Методические указания «Расчет валов», Колесников В.Н. - Курган: КМИ 1992.

4. «Курсовое проектирование деталей машин» под общ. ред. С.А. Чернавского, - М.: Машиностроение 1988. - 415с.

5. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. - М.: Машиностроение, 1980. - 559 с.

Размещено на Allbest.ru