Конструирование зубчатых колёс
Рисунок 4.4 Зубчатое колесо
| промежуточная ступень
| тихоходная ступень
| d2
| 213,1
|
| da2
| 217,1
|
| df2
| 208,1
|
| b2
| 31,3
|
| dK
|
|
| S
|
|
| C
|
|
| f
|
|
| dст
|
|
|
b2 = lступ – из распечаток
dK, f – из расчётов валов
da2, df2, d2 – из распечаток
C ≈ 0,3·b2
S ≥ 2,5·m + 2 мм, где m – модуль передачи
dст = (1,55…1,6)·dK
4.3. Конструирование подшипниковых узлов
Рисунок 4.5 Шариковый радиально-упорный подшипник
Обозначение
| Размеры, мм
| α=26°
| d
| D
| B
| r
| DW
|
|
|
|
| 3,5
|
|
|
|
|
|
| 27,2
| Рисунок 4.6 Роликовый подшипник
Обозначение
| Размеры, мм
| α=26°
| d
| D
| B
| r
| Dwe
| Lwe
| S
| S1
|
|
|
|
|
|
| 11,76
| 6,72
| 4,2
| Рисунок 4.7 Предварительная компоновка редуктора
мм; мм; мм
мм
Конструирование корпусных деталей
1.Толщина стенки корпуса
| мм
| 2. Толщина стенки крышки
| мм
| 3. Толщина фланца корпуса и крышки
| мм
| 4. Толщина фундаментных лап
| мм
| 5. Размеры болтов
5.1. Болт фундаментный
5.2. Болт стяжной
5.3. Болт смотрового люка
5.4. Болт на боковом фланце
5.5. Диаметр цековки
|
мм
Возьмём М22 – 4 шт.( мм)
мм
мм
мм
мм
| 6. Толщина рёбер корпуса и крышки
| мм
| 7. Диаметр прилива для установки подшипников
| мм
| 8. Расстояние между стяжными болтами
| не более 10d2
| 9. Диаметр штифта
| мм
|
Конструирование крышек подшипников
- Быстроходного вала
1) Глухая
D=72 мм; δ = 6 мм; d = 8 мм; δ1 = 1,2∙δ = 7,2 мм;
δ2 =(0,9…1) ∙δ = 5,5 мм ; Dф= D + (4…4,4) ∙d = 72+(32…35,2) = 104 мм
с = d = 8 мм
2) Сквозная
Размеры берём глухой крышки, только с добавлением
манжеты 1-30х52-3 ГОСТ 8752-79 (d=30 мм; D1=52 мм; h1=10 мм)
- Промежуточного вала
1) Глухая
D=110 мм; δ = 7 мм; d = 10 мм; δ1 = 1,2∙δ = 8,4 мм;
δ2 =(0,9…1) ∙δ = 6,5 мм ; Dф= D + (4…4,4) ∙d = 110+(40…44) = 150 мм
с = d = 10 мм
- Тихоходного вала
1) Глухая
D=160 мм; δ = 8 мм; d = 12 мм; δ1 = 1,2∙δ = 9,6 мм;
δ2 =(0,9…1) ∙δ = 7,5 мм ; Dф= D + (4…4,4) ∙d = 160+(48…52,8) = 208 мм
с = d = 12 мм
2) Сквозная
Размеры берём глухой крышки, только с добавлением
манжеты 1-70х95-3 ГОСТ 8752-79 (d=70 мм; D1=95 мм; h1=10 мм)
Крышки быстроходного и промежуточного валов перекрывают друг друга, у обеих крышек фланцы срезаем, оставляя между срезами зазор в 3 мм.
Расчёт промежуточного вала на прочность
Расчёт вала на прочность по напряжениям изгиба и кручения
мм; мм; мм; мм
Плоскость XOZ
Н
Н
Плоскость YOZ
Н
Н
Н
Н
Плоскость XOZ
Сечение I:
Н·м
Н·м
Н·м
Сечение II:
Н·м
Н·м
Плоскость YOZ
Сечение I:
Н·м; Н·м;
Н·м
Сечение II:
Н·м
Н·м
Н·м
Н·м
Н·м
МПа
Н·м
Н·м
МПа
мм
мм
Окончательный расчёт вала на выносливость.
,
Расчёт на долговечность подшипников промежуточного вала
1) Подготовка исходных данных
- Lh = 5 лет
- n2 = 380,85 мин-1
- RA=7413 Н, RB=7413 Н
- FБа2 = 603 Н, FТа1 = 0 Н
- подшипники шариковые радиально-упорные №46310
- dВН = 110 мм
- Cr=71,8 кН, Cor=44 кН
2) Составление расчётной схемы
Н
Н
Н ,
где е=0,68 – коэффициент осевой нагрузки
3) Определение коэффициента радиального и осевого нагружения
Определяем эквивалентную нагрузку
Н
Н
(распечат.), где – коэфф-т напряжённости
часов = 7,5 лет ≥ Lh=5 лет(распеч.),
значит Lh расчётное не превышает Lh в распечатке более чем в 100 раз, поэтому выбранный подшипник обеспечивает оптимальный ресурс работы в оптимальных условиях эксплуатации.
Расчёт шпоночных соединений
Быстроходный вал
- для муфты
мм
8 мм
7 мм
4 мм , 3,3 мм, мм
Тихоходный вал
- для колеса
мм
22 мм
14 мм
9 мм , 5,4 мм, мм
МПа
- для шкива
мм
20 мм; 12 мм
7,5 мм , 4,9 мм , мм
Промежуточный вал
- для колеса
мм
16 мм; 10 мм
6 мм , 4,3 мм , мм
Расчёт ременной передачи.
8.1.Клиноременная передача, ремень нормального сечения.
Размеры сечения:
мм, w(b)=13 мм, T(h)=8 мм,
=2,8,А=81 ,
L=560…4000 мм, мм,
T1=11…70Н*м.
8.2. Малый шкив:
Принимаем 150 мм.
8.3. Большой шкив:
Принимаем 440 мм.
8.4. Фактическое значение передаточного ременного числа:
=
-должно соблюдаться условие.
Проверка: -выполняется.
8.5. Скорость: <30-выполняется.
8.6.
8.7. Расстояние между колесами: .
Принимаем а=400 мм
Минимальное возможное: ,
максимальное возможное: .
8.8. Длина ремня:
Принимаем l=1800 мм.
8.9. Скорость вращения: -выполняется.
8.10. Фактическое расстояние между колесами:
фактическое минимальное значение:
фактическое максимальное значение:
8.11. Угол: - выполняется.
8.12. .
8.13.
8.14. Число ремней:
Принимаем z=4.
Ширина:
8.15. ;
8.16.
8.16.1. ;
8.16.2. а) ;
б)
9. Выбор и расчёт муфт привода
Между редуктором и валом машины– муфта упругая втулочно- пальцевая.
Δr ≤ 0,1 – радиальное смещение
Δγ ≤ 0,6/100 мм – перекос валов
Δa ≤ 3,0 мм – осевое смещение торцов полумуфт
, где – число пальцев
мм – диаметр отверстия под упругий элемент
мм – диаметр окружности расположения пальцев
Наружный диаметр муфты
мм
Проверка упругих элементов на смятие
, МПа
МПа
Расчёт пальцев муфты на изгиб
МПа
10. Конструирование основания привода (рама сварная)
Рама сварная изготовлена из швеллера №12
( h=120 мм, b=50 мм)
Ширину и длину платиков на раме принимают
большими, чем ширина и длина опорных поверхностей
электродвигателя и редуктора. Высоту платиков прини-
мают 5…6 мм.
Для крепления рамы к полу цеха применяют фундаментные болты, их расположение определяют при проектировании рамы. Диаметр и число фундаментных болтов принимают в зависимости от длины рамы. В данном проекте число фундаментных болтов 6. В местах расположения фундаментных болтов к внутренним поверхностям нижних полок швеллеров накладывают косые шайбы.
Смазка зубчатых колёс
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущихся поверхностей деталей должны иметь смазку.
Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса, попадая на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
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.
Уровень масла выбирается:
- минимальный – немного выше впадины зуба тихоходного колеса;
- максимальный – немного выше впадины зуба промежуточного колеса;
Объём масла 8,4 л.
а) VТИХ = 0,9 м/с ≤ 1,0 м/с – смазка окунанием
hзуба < h ≤ 0,25 dK
б) выбор марки масла
Масло Индустриальное И-Г-А-68 ГОСТ 20799-88
в) смазка подшипников
- на быстроходный вал ставим шайбы маслоотражательные
г) уплотнения:
- прокладки для пробки сливной и смотрового люка
- манжеты резиновые армированные ГОСТ 8752-79
Техника безопасности
1) Перед пуском установки:
а) произвести осмотр установки
б) проверить крепёжные элементы
в) проверить уровень масла
2) Предусмотреть ограждающие устройства для вращающихся деталей (кожух), муфту допускается использовать без кожуха, но тогда её красить в жёлтый или красный цвет.
3) Привод не должен нагружаться больше установленных норм. Основные элементы привода рассчитаны на прочность, определены запасы прочности.
4) Безопасная эксплуатация и обслуживание привода:
- корпус электродвигателя должен быть заземлён
- пусковые устройства рекомендуется располагать как можно ближе к электродвигателю
- на корпусе электродвигателя должна быть нанесена стрелка, указывающая направление вращения ротора
5) Ремонт привода (замена резиновых втулок в муфте):
- произвести необходимое отключение и принять меры, препятствующие ошибочному или самопроизвольному включению привода
- на приводе управления вывешивают запрещающие плакаты «Не включать! Работают люди.», «Не включать! Работают на линии.»
6) Двигатель должен быть немедленно остановлен:
- при несчастном случае
- при появлении дыма или огня
- при появлении стука в механизме или при появлении вибрации в подшипниках
- при температуре корпуса сверх допустимой нормы
Литература
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 496 с.
2. Ковалёв И.М. Конструирование и расчёт на прочность валов редуктора / Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова. – Барнаул: 2004. – 52 с.
3. Шпак А.И. Кинематический и силовой расчет привода: Учебное пособие по курсовому проектированию / АлтГТУ им. И.И. Ползунова – 2-е издание, перераб. и доп. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1997 – 62с.
4. Ковалев И.М., Баранов А.В. Расчёт зубчатых цилиндрических передач на прочность. Методические указание для практических занятий и СРС студентов, изучающих дисциплины «Детали машин и основы конструирования», «Механика» / Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. – 28 с.
5. Ковалёв И.М., Цыбочкин С.Г. Расчёт и проектирование передач с гибкой связью. Часть 2. Цепные передачи: Методические указания к курсовому проектированию по прикладной механике, деталям машин и основам конструирования для студентов всех специальностей и форм обучения / АлтГТУ им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1999. – 30 с.
6. Детали машин: Атлас конструкций: Учеб. Пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. В 2-х ч. Под общ. ред. д-ра. техн. наук проф. Д.Н. Решетова. – 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. – 352 с: ил.
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|