46345

Разработка привода цепного конвейера

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Требуемая частота вращения вала электродвигателя где общее передаточное число кинематических пар изделия: где предварительное значение передаточного числа планетарного механизма u56’ – предварительное значение передаточного числа цепной передачи. Частоту вращения приводного вала вычисляем по формуле: об мин об мин Подбираем электродвигатель мощнстью 15 кВт и синхронной частотой вращения 750 об мин по табл. Определим чатоты вращения валов:...

Русский

2013-11-22

986.97 KB

22 чел.

Лист

Измм.

КП 01-96.00.000 ПЗ

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Содержание

         Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1. Выбор электродвигателя . … . . . . . . . . . . . . . . . . …….. . ….. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.  Кинематический и силовой расчет привода. . . . . .  …….. . . . . ….. . . . . . . . . . . . .5

3. Расчет передач привода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………… . . . . … . . . . . . . . . . . . . 6

  1.    3.1. Расчет планетарной передачи .  . . . . . . . .. ……. . . . … . . . . ………… . . . . . . . . 6

 3.2. Расчет цепной передачи . . . . . .. . . . . . . …. .  . …..……………… . ……………….. . . . 9                  4. Ориентировочный расчет валов . . . . . .  . . … . . . . . . . . . . . . . . …….………... . . . . 11

  1.    4.1. Вал быстроходный. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . . . . .11
  2.    4.2. Вал тихоходный. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . 12
  3.    4.3. Выбор подшипников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. .  . . . . . . . . .12

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора . . . . . . . . . . . . . ……. . . . . . . . . . 12

6. Проверка долговечности подшипников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..…. . . . . . . . . . 13

  1.    6.1. Вал быстроходный. . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . .. . . . . . ..13
  2.    6.2. Сателлит. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . .13 
  3.    6.3. Вал тихоходный . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .13

7. Проверка прочности соединений вал-ступица . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

  1.    7.1. Шпоночные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . .14
  2.    7.2. Шлицевые соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .  . . . 37

8. Уточненный расчет валов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . .15

  1.    8.1. Вал быстроходный. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

9. Выбор посадок деталей редуктора . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . .17

10. Выбор соединительных муфт . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . .…. . . . . . . . 18

11. Выбор смазки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

12. Сборка и регулировка редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……… . . . . . . 21

Список использованной литературы . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . …….. . . . . . .22

Введение

Целью курсового проектирования является приобретение навыков принятия самостоятельных конструктивных решений, усвоение последовательности разработки механизмов общего назначения, закрепление учебного материала по расчету типовых деталей машин.

Задачей проекта является разработка привода цепного конвейера.

Привод состоит из электродвигателя, одноступенчатого планетарного редуктора с раздвоенным сателлитом, соединенного с цепным конвейером посредством цепной передачи. Вращательное движение от электродвигателя редуктору передается цепной однорядной муфтой.

Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и ориентировочной частоте вращения. Зубчатые передачи проектируются по критерию контактной прочности активной поверхности зубьев, проверяются по контактным, изгибным напряжениям, а также при действии пиковых нагрузок. Ориентировочный расчет валов проводится на чистое кручение по пониженным допускаемым напрядениям. Подшипники выбираем по характеру нагрузки и по диаметрам валов, проверяем на долговесность по динамической грузоподъемности. Шпоночные соединения проверяем на смятие. Валы проверяются на сопротивление усталости по коэффициентам запаса прочности при совместном действии изгиба и кручения с учетом масштабных факторов и концентраторов напряжений.

Способ смазки и уровень масла обусловлены компоновкой механизма. Масло выбирается исходя из действующих контактных напряжений и окружной скорости в зацеплениях.

В результате должна быть получена компактная и эстетичная конструкция редуктора, отвечающая современным требованиям, предъявляемым к механизмам данного назначения.

  1.  Выбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя определяем его требуемую мощность и частоту вращения

Потребную мощность (кВт) привода (мощность на выходе) находим по формуле:

  

 Тогда требуемая мощность электродвигателя

  ,

где .

Здесь - КПД соединительной муфты, - КПД цепной передачи, - КПД планетарного механизма., ηп – КПД одной пары подшипников.

 

1 – планетарный редуктор

2, 3 – звездочки цепной передачи


 

  Вт

Требуемая частота вращения вала электродвигателя

  

 где - общее передаточное число кинематических пар изделия:

 ,

где - предварительное значение передаточного числа планетарного механизма, u56’ – предварительное значение передаточного числа цепной передачи.

 

 

 Частоту вращения приводного вала вычисляем по формуле:

  об/мин

  об/мин

Подбираем электродвигатель мощнстью 1,5 кВт и синхронной частотой вращения 750 об/мин по табл.1,3  стр.6 («Расчет зубчатых передач» часть 1)

Данным условиям соответствует двигатель 4А100 8.

Рис.1.1. Эскиз электродвигателя

  1.  Кинематический и силовой расчет передач привода

 Уточним передаточные числа привода.

Общее передаточное число:

 

 Передаточное число цепной передачи u56 = 4.

Передаточное число планетарного редуктора:

  - передаточное число планетарного редуктора.

Определим чатоты вращения валов:

Частота вращения вала электродвигателя и шестерни

  об/мин

 Угловые скорости валов:

 рад/с

  рад/с

  рад/с

 Определение мощностей на валах:

 Вт

 Вт

 Вт

 Определим крутящие моменты на валах:

  Нм

  Нм

  Нм

 Расчет зубьев. Чтобы не было подрезания ножки зуба центральной ведущей шестерни число её зубьев должно быть больше двенадцати. Принимаем число зубьев шестерни za = 18. Подбор чисел зубьев других колес выполняется с учетом трех условий: соосности, сборки и соседства.

Число зубьев корончатого колеса определяем по формуле

 

 

 Условие сборки учтено при подборе чисел зубьев шестерни и корончатого колеса. Оно заключается в том, что число зубьев этих колес кратно числу сателлитов (число сателлитов ).

 

3. Расчет передач привода

3.1. Расчет планетарной передачи

 Несущая способность зубчатых передач по контактной прочности тем выше, чем выше повенхностная твердость зубьев. Однако при назначении твердости рабочих поверхностей зубьев следует иметь в виду, что большей твердости соответствует более сложная технология изготовления зубчатых колес и малые размеры передачи (что может привести к трудностям при конструктивной разработке узла).

Подбор материала для колес делаем по табл. 2.1 [ 4 ] стр. 12.

Таблица 3.1.1. Материал и термообработка колес.

Колесо

Материал

Термообработка

Твердость в сердцевине

Твердость на поверхности

Шестерня

Сталь 45

Улучшение

269-302 НВ

269-302 НВ

650

Зубчатое колесо

Сталь 45

Улучшение

235-269 НВ

235-262 НВ

540

 Допускаемые контактные напряжения для шестерни и для колеса определим по общей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и для колеса), учитывая влияние на контактную прочность долговечности (ресурса), шероховатости сопрягаемых поверхностей зубьев и окружной скорости.

  

HBcp1=(269+302)/2=285.5

HBcp2=(235+262)/2=248.5

  Число NHG циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяем по средней твердости поверхностей зубьев:

 

 Ресурс Na передачи в числах циклов перемены напряжений при относительной частоте вращения ni , мин-1, и времени работы Lh , ч:

 ,

где na – число вхождений в зацепление зуба расчитываемого колеса за один его оборот (численно равно числу колес, находящихся в зацеплении с расчитываемым).

na=na-nh=720-22,5=697,5 мин-1

Суммарное время Lh (ч) работы передачи вычисляем по формуле

  

где L – число лет работы (5 лет), Кгод – коэффициент годового использования передачи (0,7), Ксут – коэффициент суточного использования передачи (0,25).

 ч

Итак допускаемые контактные напряжения (МПа):

 

 Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса определяют по общей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и колеса), учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе долговечности (ресурса), шероховатости поверхности выкружки (переходной поверхности между смежными зубьями) и реверса (двустороннего приложения нагрузки).

 

Н/мм2

Н/мм2

Определим межосевое расстояние 

Предварительное значение межосевого расстояния

 

где Ка = 450 – прямозубых колес, МПа1/3; - коэффициент ширины венца колеса (при твердости колес ); - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами; - число сателлитов.

U’=zg/za=54/18=3 – передаточное число пары колес внешенего зацепления

 мм

 -ширина саттелита

da’=2aw’/(u’+1)=2x60/4=30 мм – предварительное значение диаметра шестерни

Найдем модуль:

m’=da’/za=30/18=1,67    Принимаю: m=2,0

Подбираем степень точности 9 в зависимости от окружной скорости.(табл. 2.5 [ 4 ] стр. 18) Уточняем предварительно найденное значение межосевого расстояния по формуле:

  мм

bв=bg+4=20+4=24 – ширина венца

ba=1,1bg=22 мм – ширина центрального колеса

 

 

S=2 – индекс схемы

Найдем делительные диаметры

 мм,

 мм,

 мм,

диаметры окружностей вершин зубьев

 мм,

 мм,

 мм,

 диаметры окружностей впадин зубьев

 мм,

 мм,

 мм,

 Размеры заготовок. Чтобы получить при термической обработке принятые для расчета механические характеристики материала колес, требуется, чтобы размеры заготовок колес не превышали предельно допустимых

  мм

 Ширина:

 мм

 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Расчетное значение контактного напряжения

 ,

 KHa=1,0; KHB=1,12; KHV=1,1; Kc=1,2

 Ft=2KсТ1/(сda)=2·1.2·19.51·103/3·36=433,6 Н – осевая сила

Н/мм2

 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба. Расчетное напряжение изгиба

в зубьях колеса

Н/мм2

Н/мм2

 

 

Kfa=1;  YB=1;  KfB=1+1,5ψbd/s=1+1,5·0,63/8=1,12    =<1,7;  KFV=1,2;  Yfsg=3,65;  Yfsa=4,23

 Н/мм2 МПа

 Н/мм2 < 293,382 Н/мм2

 

3.2. Цепная передача

Исходные данные:

- Вращающий момент на валу ведущей звездочки Т3=71,92 Н·м

- Мощность, передаваемая ведущей звездочкой Р3=1412 Вт

- Частота вращения ведущей звездочки n3=90 об/мин

- Передаточное число U34=4

- Срок службы Lh=7665 ч

Минимальное число  зубьев ведущей звездочки:  z3=15 (т.к n3<200 об/мин)

Число зубьев ведомой звездочки z4=z3·u34=15·4=60

Фактическое передаточное число:

 Uф34=z4/z3=60/15=4

Коэффициент эксплуатации:

Kэ=Kд·Ka·KH·Kp·KT·Kреж·Kcм

Kд=1 – коэффициент динамической нагрузки

Ka=1 – коэффициент влияния длины цепи или межосевого расстояния передачи

KH=1 – учитывает влияние наклона передачи к горизонту на износ шарниров

Kp=1,1 – коэффициент влияния вида регулировки натяжения цепи

KT=1 – отражает влияние темперетуры окружающей среды

Kреж=1,25 – учитывает режим работы передачи или число смен работы

Kcм=1,5 – коэффициент, учитывающий влияние характера смазывания цепи

Кэ=1·1·1·1,1·1,5·1·1,25=2,0625

С=1,3 – числовой коэффициент

V’≈c·n3·(T^(1/3))/1000=1.3·90·(71.92^(1/3))/1000=0.49 v/c – приближенная скорость цепи.

Способ смазывания цепи:

Периодическое смазывание кистью или ручной масленкой через 6-8 часов

Качество смазывания: недостаточное

Расчетный шаг цепи:

Шаг цепи:   

[p] – допускаемое давление в шарнирах цепи

Принимаю: рц=25,4 n3=100

[p]=29,3 Мпа·Кpz=29,3·0,625·(151/6))=28,76 МПа

Средняя скорость цепи:

м/с

Предварительное межосевое расстояние:

a’=(30…50)рц=40pц=1016 мм

a’min=(De3+De4)·1/2+40

De3 и De4 – наружные диаметры звездочек

De3ц(К+ctg(180/z3))

λ=рц/d1 – геометрическая характеристика зацепления

d1=15,88 мм

λ=25,4/15,88=1,6   следовательно k=0,532

De3=25,4(0,532+ctg(180/15))=2178,52 мм

De4=25,4(0,532+ctg(180/60))=1831,27 мм

a’min=(2178,52+1831,27)·0,5+40=2044,9 мм

Числозвеньев цепи:

Уточненное межосевое расстояние, длина цепи:

 

am=a-0.003a=1005,05-0,003·1005,88=997,05 мм – монтажное межосевое расстояние

L=Lp·рц=118·25,4=2997,2 мм – длина цепи

Проверочный расчет на изностойкость шарниров:

Ft=P3/V=1412/0,635=2223,3 Н

Аоп=179,7 мм2

Р=2223,3·2,0625/179,7=25,52 Н/мм2   <[р]=28,76 Н/мм2

Проверочный расчет на статическую прочность:

S=Q/Fmax≥[S] – статическая прочность цепи на разрыв

Fmax=kgFt+Fq+Fц – максимальное напряжение

Fq=kfgqa     kf=1+5cos2ψ=1+5cos230=4,75

Fц=qV2=2,6·0,6352=1,05 Н/мм2

Fq=4,75·9,81·2,6·1,00588=121,87 Н/мм2

Fmax=1·2223+121,87+1,05=2346,22 Н/мм2

S=60000/2346,22=25,57  >[S]=8,2

Нагрузка на валы цепной передачи:

Fвв·Ft      Кв=1,15   Fв=1,15·2223,3=2556,8 Н/мм2

4. Ориентировочный расчет валов

После определения межосевого расстояния и размеров колес приступим к разработке конструкции редуктора. При этом определяем расположение деталей передач, расстояние между ними, ориентировочные диаметры ступеней валов, выбираем типы подшипников и схемы их установки.

Определим предварительные значения диаметров различных участков стальных валов. Расчет проводим на чистое кручение (без учета влияния изгиба) по пониженным допускаемым напряжениям.

4.1. Быстроходный вал

Диаметр вала:

мм

Принимаю: d=25 мм

tкон=1,8 мм  

Диаметры остальных участков вала:

d1=d+2tкон=25+2·1,8=29 мм

d2=d1+4=29+4=33 мм

dп=d2=33 мм

dбн=33+3·2,5=41 мм

Длина резьбового участка =0,4dп=0,4·33=13 мм

Длина посадочного конца вала lмт=1,5d=1,5·25=38 мм

Длина промежуточного участка lкт=0,8dп=0,8·33=28 мм

Длина короткого цилиндрического участка (0,15d)=0,15·25=4 мм

dp=0,9(d-0,1lмт)=0,9(25-0,1·38)=19 мм   Принимаю: dр=20 мм

lp=0,8dp=18 мм

4.2. Тихоходный вал

Диаметр вала:

мм    

Принимаю: d=25 мм

tкон=1,8 мм  

Диаметры остальных участков вала:

d1=d+2tкон=25+2·1,8=29 мм

d2=d1+4=29+4=33 мм

dп=d2=33 мм

dбн=33+3·2,5=41 мм

Длина резьбового участка =0,4dп=0,4·33=13 мм

Длина посадочного конца вала lмт=1,5d=1,5·25=38 мм

Длина промежуточного участка lкт=0,8dп=0,8·33=28 мм

Длина короткого цилиндрического участка (0,15d)=0,15·25=4 мм

dp=0,9(d-0,1lмт)=0,9(25-0,1·38)=19 мм   Принимаю: dр=20 мм

lp=0,8dp=18 мм

4.3. Выбор подшипников

Тихоходный вал:

50207 легкая серия

D2=78,6 мм;   d=35 мм;   D1=68,8 мм;   D=72 мм;    В=17 мм;    R=2 мм;   Сr=25,5 кН;   

Сor=13,7 кН.

Быстроходный вал:

50207 легкая серия

D2=78,6 мм;   d=35 мм;   D1=68,8 мм;   D=72 мм;    В=17 мм;    R=2 мм;   Сr=25,5 кН;   

Сor=13,7 кН.

5. Конструктивные размеры корпуса

Толщину стенок корпуса принимаем мм.

Диаметр d(мм) болтов крепления крышки корпуса принимают в зависимости от вращающего момента на выходном валу редуктора. (Нм)

 мм.   мм

Принимаем мм.

Ширину фланца К выбирают из условия свободного размещения головки болта (гайки) и возможности поворота ее на угол 60 0.

 мм.

Расстояние от оси болта до края фланца мм.

Толщина фланца не менее мм.

Размеры остальных конструктивных элементов корпуса выбираются по рекомендациям учебной литературы и описания не требуют.

6. Проверка долговечности подшипников

Пригодность подшипников оценивается по их долговечности по их динамической грузоподъемности. Выбранные подшипники должны быть работоспособны в течение требуемого срока эксплуатации. 

Тихоходный вал:

50207 легкая серия

D2=78,6 мм;   d=35 мм;   D1=68,8 мм;   D=72 мм;    В=17 мм;    R=2 мм;   Сr=25,5 кН;   

Сor=13,7 кН.

Быстроходный вал:

50207 легкая серия

D2=78,6 мм;   d=35 мм;   D1=68,8 мм;   D=72 мм;    В=17 мм;    R=2 мм;   Сr=25,5 кН;   

Сor=13,7 кН. 

6.1. Быстроходный вал

Вал передает крутящий момент, осевые силы отсутствуют, а радиальные и окружные силы уравновешены, как показано на схеме выше. Поэтому проверку подшипников на входном валу не выполняем.

6.2. Сателлит

Радиальная нагрузка на подшипник:

- относительная частота вращения

L10ah=7665 ч – требуемый ресурс      a23=0,5

<Cr=22800Н

Размеры подшипника: d=50 мм D=90 мм B=20 r=2 мм

6.3. Выходной вал-водило

nh=90 об/мин

Тhт

 

ΣМ1=0;

-1060·82,5+R2·53-99,9(53+30,5)=0

R2=1807,4Н

ΣМ2=0;

-1060(82,5+53)+R1·53-99,9·30,5=0

R1=2767,5Н

Проверка:

-Fk+R1-R2+F=0

-1060+2767,5-1807,5+99,9=0

Подбор подшипника осуществляется по наиболее нагруженной опоре

Rr=R1=2767,5 Н

Эквивалентная нагрузка при: V=1   КБ=1,4   КТ=1

RE=VRrKБKT=1·2767,5·1,4·1=3874,5 Н

a23=0,7       L’10ah=7665 ч

<Cr=25500Н

Размеры подшипника: d=35мм; D=72 мм; B=17 мм; r=2 мм.

7. Проверка прочности соединений вал-ступица

7.1. Шпоночные соединения

Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого, то есть должно удовлетворяться условие

 ,

где ; Т – передаваемый крутящий момент, Нмм; d – диаметр вала в месте установки шпонки; площадь смятия ; - рабочая длина шпонки (при скругленных торцах ); при стальной ступице и спокойной нагрузке допускаемое напряжение смятия МПа.. С учетом этих значений

 .

В расчитываемом редукторе используются только шпонки на конических концах валов. Поэтому проверка делается по среднему диаметру конического участка вала.

Для шпонки входного вала:

 мм  мм

 мм  

 мм

Отсюда

 МПа МПа

Для шпонки выходного вала:

 мм  мм

 мм  

 мм

Отсюда

 МПа МПа

Таким образом, обе шпонки подходят для передачи крутящего момента на своем валу.

8. Уточнённый расчёт валов

8.1. Быстроходный вал

Рис. 8.1.1. Расчетная схема и эпюры вала.

Как указывалось ранее на валу действует только крутящий момент, а силы действующие со стороны зацепления уравновешивают друг друга, следовательно, отсутствуют реакции опор. Коэффициент перегрузки при расчете на статическую прочность .

Вал изготовлен из стали марки 45 со следующими характеристиками статической прочности и временного сопротивления (по табл. 10.2 [ 4 ] стр. 185).

 

Таблица 8.1.1. Характеристики стали.

Временное сопротивление, , МПа

780

Предел текучести, , МПа

540

Предел текучести при кручении, , МПа

290

Предел выносливости при изгибе, , МПа

360

Предел выносливости при кручении, , МПа

200

Коэффициент чувствительности к ассиметрии цикла нагружения,

0,09

Минимально допустимый запас прочности по пределу текучести,

2

Минимально допустимый запас прочности по сопротивлению усталости,

2

Твёрдость НВ (не менее)

240

Диаметр заготовки, мм

120

Вал изготовлен без поверхностного упрочнения.

На схеме вала точками А и Б показаны опасные сечения. Принимаем в качестве расчетного сечение с меньшим диаметром – сечение А-А, так как момент во всех сечениях вала одинаковый.

Определим геометрические характеристики в опасном сечениях вала.

Сечение А-А – участок вала со шпоночным пазом: Момент сопротивления при изгибе

 мм 3.

 Расчет вала на статическую прочность. Вычислим касательные напряжения, а также значения общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в сечении А-А.

Напряжение кручения

 МПа.

Частный коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

 .

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

 .

Статическая прочность вала обеспечена: во всех сечениях .

 Расчет вала на сопротивление усталости. Определим амплитуду и среднее напряжение цикла

 МПа;

 МПа.

Для передачи вращающего момента на концевом участке вала предусмотрен шпоночный паз который и является концентратором напряжений. По табл. 10.7 и 10.11 [ 4 ] стр. 191-192 соответственно имеем: коэффициент влияния абсолютных размеров и эффективный коэффициент концентрации напряжений . Параметр шероховатости поверхности мкм: (табл. 10.8 [ 4 ] стр. 191). Поверхность вала – без упрочнения: (табл. 10.9 [ 4 ] стр. 191).

Коэффициент снижения предела выносливости

 .

Предел выносливости вала в рассматриваемом сечении

 МПа.

Коэффициент влияния асимметрии цикла

 .

Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении равен в данном случае коэффициенту запаса по касательному напряжению

 .

Сопротивление усталости вала обеспечено .

9. Выбор посадок деталей редуктора

Соединение с валом или корпусом колец, вращающихся относительно нагрузки, должно быть осуществлено обязательно с натягом, исключающем проворачивание и обкатывание кольцом сопряженной детали и, как следствие, развальцовку посадочных поверхностей и контактную коррозию.

Посадки неподвижных относительно нагрузки колец назначают более свободными, допускающими наличие небольшого зазора, так как обкатывания кольцами сопряженных деталей не происходит. Нерегулярное проворачивание невращающегося кольца полезно, так как при этом изменяется положение его зоны нагружения. Кроме того, такое сопряжение облегчает осевые перемещения колец при монтаже, при регулировании зазоров в подшипниках и при температурных деформациях валов.

Посадки между деталями:

  1.  Торцевые крышки подшипников – H7/p6
  2.  Врезные крышки, а также стаканы и распорные втулки – H7/h6
  3.  Распорные кольца – H7/h8
  4.  Внутренние кольца подшипников на валу – L0/k6
  5.  Внешние кольца подшипников в корпусе – H7/L0
  6.  Муфты – H7/m6
  7.  Звездочки на валах – H7/h6

10. Выбор соединительной муфты

Выверка точности относительного положения узлов – трудоемкая операция, которую выполняют квалифицированные сборщики. Чтобы упростить этот процесс, требуется компенсация смещений осей без уменьшения динамических нагрузок. Такой муфтой может быть стандартная цепная однорядная муфта по табл. 12 [ 5 ] стр. 219 (по ГОСТ 20742-75).

Момент на быстроходном валу Нм. Отсюда принимаем номинальный крутящий момент муфты Нм.

Полумуфта для вала редуктора мм, тип 2, исполнение 1.

Полумуфта для вала редуктора мм, тип 1, исполнение 1.

Условное обозначение: Муфта цепная ГОСТ 20742-75.

Так как муфта – стандартная, расчет не требуется.

Рис. 10.1. Эскиз муфты.

11. Выбор смазки

Принцип назначения сорта масла – чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемуювязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.

Как было определно ранее, окружная скорость колес не превышает скорости 1 м/с, а контактные напряжения ниже 600 МПа, поэтому по табл. 11.1 [ 4 ] стр. 200 принимаем вязкость при температуре 40 0С 34 мм 2/с. Далее по табл. 11.2 [ 4 ] стр. 200 выбираем марку масла И-Г-А-32 (ГОСТ 20799-88).

Для смазки подшипников определяем пластичные смазочные материалы. Обычно применяют ЦИАТИМ-201, Литол-24, Униол-2. Принимаем в качестве смазки для подшипников Литол-24.

 

12. Сборка и регулировка редуктора

Сначала необходимо собрать водило с сателлитами. Для этого соединяются две части водила сначала штифтами 50, затем затягиваются винтами 31. Во вторую часть водила 7 устанавливается вал 8 и фиксируется в осевом положении многолапчатой стопорной шайбой 49 и круглой гайкой 34. В вал 8 вкручивается палец 10. Далее в водило устанавливаются сателлиты 6.

Подшипники сателлитов 39 базируются по торцам сателлита 6 пружинными кольцами. Оси сателлитов 5 устанавливаются в водило через отверстия второй его части 7. При этом сателлиты уже должны находиться на своем месте, чтобы ось проходила через отверстия внутренних колец подшипника. Осевое положение сателлитов регулируется компенсационными кольцами 21, которые в случае необходимости можно “подгонять” шлифованием с торцов. Ось сателлита в осевом положении фиксируется установочным винтом 28.

Далее водило вместе с сателлитами устанавливается в корпус 13. На фланец корпуса одевается зубчатый венец 12, а в него по сателлитам устанавливается корончатое колесо 11 и фиксируется кольцом 20. Сверху надевается крышка корпуса 16 и фиксирует положение зубчатого венца и корончатого колеса. На крышку корпуса одевается крышка выходного вала 17 и с его стороны регулирует осевое положение подшипников водила 40.

На быстроходный вал 1 устанавливаются подшипники 38. При этом они базируются пружинными кольцами по торцам стакана 14. Осевое положение подшипников регулируется многолапчатой стопорной шайбой 48 и круглой гайкой 33.  

По сателлитам и пальцу устанавливается шестерня 3. На неё одевается зубчатая муфта 2. В зубчатую муфту устанавливается вал, при этом стакан устанавливается на корпусе и со стороны входного вала регулирует подшипники водила. Наконец, на стакан устанавливается крышка входного вала 15.

Далее в редуктор заливается масло и в течение около 5 часов редуктор должен работать вхолостую для приработки зубьев.

 

    

Заключение

При работе над курсовым проектом были закреплены знания методик расчета типовых деталей машин общего назначения, получены навыки принятия решений при компоновке редуктора и конструировании его деталей.

Был выбран электродвигатель. При разбивке передаточного отношения были учтены рекомендации [ 1 ] и [ 4 ].

Проектный расчет зубчатых передач выполнен по критерию контактной прочности активных поверхностей зубьев. После определения размеров передач проведены проверочные расчеты по критерию контактной и изгибной выносливости, а также при действии пиковых нагрузок. Все условия прочности выполняются. При компоновке механизма проработан вопрос оптимального размещения зубчатых передач в корпусе редуктора, определены схемы установки опор валов, способы осевой фиксации зубчатых колес, подшипников на валах. Были определены способ изготовления и казмеры конструктивных размеров зубчатых колес, форма и размеры элементов корпуса редуктора.

Выбранные подшипники прверены на пригодность по их долговечности из расчета по динамической грузоподъемности.

Шпоночные соединения проверены на прочность по напряжениям смятия.

Определены опасные сечения валов по действующим нагрузкам, наличию и форме концентраторов напряжений. Проведен расчет на усталостную прочность (выносливость) для наиболее опасных сечений валов.

Решены вопросы смазки передач редуктора и подшипников. Для смазки подшипников быстроходного вала применена раздельная от передач смазка пластичным материалом (Литол-24).

Для соединения быстроходного вала редуктора с электродвигателем была выбрана цепная муфта, компенмирующая погрешности монтажа агрегатов.

Полученная конструкция привода в полной мере отвечает современным требованиям, предъявляемым к механизмам данного типа.

Список использованной литературы

  1.  Расчет зубчатых передач: методические указания для курсового проектирования для студентов специальностей 0501, 0511, 0519, 0523, 0524, 0608, 1609, 1617/Сост. А. В. Фейгин – Хабаровск, 2000. – 36 с.
  2.  Расчет зубчатых передач (цилиндрические, косозубые, конические прямозубые): методические указания для курсового проектирования для студентов специальностей 0501, 0511, 0519, 0523, 0524, 0608, 1609, 1617/Сост. А. В. Фейгин – Хабаровск, 2003. – 16 с.
  3.  Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учасихся машиностроит. спец. техн./ С. А. Чернавский и др. – М., 1988. – 416 с.
  4.  Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. Вузов. – М., 2003. – 447 с.
  5.  Анурьев В. И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3 т. – М., 1992.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24566. Методы изучения отклоняющегося поведения 66.5 KB
  ОП девиантное ДП – это поведение личности или группы противоречащее наиболее важным социальным нормам принятым в конкретное время в конкретном обществе. соц. Зимбарда Стенфордский тюремный экспт – формы агрессивного поведя вынуждаются ситуацией соц. и особтях ее соц.
24567. Особенности работы с девиантным поведением 78.5 KB
  личности или группы противоречащее наиболее важным социальным нормам принятым в конкретное время в конкретном обществе. соц. Методы работы и воздя на личность с ДП: соц. контроль и соц.
24568. Арттерапии и ее применение в психологической практике 70 KB
  Особенности АТ процесса: это открытая динамическая живая сма кот состоит из клиента продукта творчества психолог внутр механизм для достижения результатов находится в самом процессе творчества. эмоциям гармонизация внутр состя устранение или ослабление имеющихся у больных симптомов связ с психич. Коррекционные возможности АТ: развитие и усиление внимания к своим чувствам и переживаниям что повышает самооценку; сам процесс твва дающий возмть свободно вырть свои чувва потрти и фантазии в виде продуктов твва и являющегося...
24569. Психологические аспекты планирования карьеры сотрудников в организации 68.5 KB
  ; род занятий профессия; последть и комбинация ролей кот. Карьерные установки это то что личность стремиться достичь в проф. Организация конся по вопросам карьеры: Проф. выбора профессии – все методики проф ориент.
24570. Обработка металлов давление в металлургическом производстве 264 KB
  В промышленности и сельском хозяйстве изложение технологии описывается в документах, именуемых операционная карта технологического процесса (при подробном описании) или маршрутная карта (при кратком описании). В сценическом искусстве технология исполнения спектаклей, пьес, съёмки кинофильмов
24571. Профилактика наркозависимости и аддиктивного поведения средствами групповой психокоррекции 60.5 KB
  Зависимость – состояние периодической или хронической интоксикации вызываемое повторным употреблением психоактивного вещества разделяемой на психическую и физическую зависимость. Психическая зависимость характеризуется овладевающим желанием или неодолимым влечением к употреблению психоактивного вещества тенденцией к увеличению его дозы для достижения желаемого эффекта и возникновением вызванных употреблением индивидуальных и социальных проблем разрешаемых через повторное употребление; отнятие вещества вызывает психический дискомфорт и...
24572. Групповая динамика как базовый элемент психотехнологии работы с группой 54.5 KB
  Групповая динамика – это совокупность групповых действий и интеракций возникающих в результате взаимоотношений и взаимодействий членов группы их деятельности и влияния членов на окружение и представляет собой развитие или движение группы во времени. Важной общей чертой тренингов является их стадиальность обусловленная социальнопсихологическими закономерностями развития малой группы. Стадии развития группы: 1. Знакомство участников группы друг с другом и тренером.
24573. Концепции, направления и формы основных практик групповой работы 57.5 KB
  В Тгруппах акцентируются на анализе развития группы – что происходит в группе когда она проходит стадии своего развития. Условия формирования сильного Взрослого: изучение своего Ребенка его страхов; изучение своего Родителя его требований установок; изучение Ребенка своего партнера; откладывать свои импульсивные реакции. Дают возмть учкам обратить внимание на течение своего непосредственного опыта побуждают опознать и принять ранее игнорируемые аспекты самости. Включает в себя: инициацию действия максимальное преувеличение...
24574. Психотерапия как вид психологической помощи 55 KB
  Условно различают клинически ориентированную психотерапию направленную преимущественно на смягчение или ликвидацию имеющейся симптоматики и личностно ориентированную психотерапию которая стремится помочь человеку изменить свое отношение к социальному окружению и собственной личности История развития психотерапии за рубежом и в России. – появляется кафедра психотерапии под руководством В. Карвасарский организует кафедру психотерапии в институте Бехтерева который делает ставку на групповую психотерапию и индивидуальную. Алексейчик открывает...