Привод конвейера
Выбор электродвигателя и кинематический расчет. График изменения (распределения) моментов и частот по валам. Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения. Проектировочный расчет передач редуктора. Основной расчет валов. Уточненный подбор подшипников.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.06.2011 |
Размер файла | 356,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Кафедра Детали машин, ПТМ и М
Привод конвейера
2008
Введение
В связи с интенсивным развитием машиностроения постоянно осуществляется потребность в квалифицированных кадрах конструкторов.
Большинство современных машин и установок конструируется по схеме двигатель - привод - исполнительный орган. Обучение методом расчета и конструирования механического привода, а также деталей и сборочных единиц, встречающихся почти во всех машинах, является важнейшей задачей при подготовке инженеров-электромехаников.
Данный курсовой проект представляет собой последовательно выполняемый расчет привода цепного конвейера, как практическое применение знаний полученных в курсе «Детали машин».
Редуктор- это механизм , состоящий из зубчатых передач , установленных на валах в корпусе и предназначенный для снижения частоты вращения и увеличения крутящего момента ведомого вала по сравнению с ведущим . В разрабатываемом редукторе используются : в быстроходной ступени - цилиндрическая косозубая передача , в промежуточной ступени - цилиндрическая прямозубая с разделением мощности и в тихоходной ступени - прямозубая передача.
В состав курсового проекта прилагается расчетно-пояснительная записка, чертежи конструкции привода (монтажная схема), самого редуктора и чертежи деталировки отдельных его составных частей (корпус, вал, зубчатое колесо).
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
Выбор электродвигателя
Так как мощность на выходном валу дана, Р5 = 6 кВт, то для определения требуемой мощности электродвигателя определим общее значение КПД, как произведение КПД отдельных передач, подшипников качения и муфт [1.I. табл. 2.1] (см. задание).
пары подшипников
соединительной муфты
закрытой зубчатой цилиндрической передачи
[1.I]
Мощность на выходе :
Требуемая мощность электродвигателя Ртр, кВт;
[1.I]
Определим ориентировочную частоту вращения вала электродвигателя nэ :
;
где nи- частота вращения приводного вала;
где Dзв - приближенное значение диаметра звездочки :
где Z,t - соответственно число зубьев и шаг звездочки (смотри задание).
где U1, U2, U3 - соответственно передаточное число быстроходной, промежуточной и тихоходной ступеней редуктора , выбираемые в соответствии с рекомендациями [ 2 , по табл 5.6], U1 =3,55; U2 =4,5;
U3=5 ;
;
По каталогу [1 табл. 2.4] принимает асинхронный электродвигатель переменного трехфазного тока, закрытый обдуваемый ГОСТ 19523 - 81:
Тип электродвигателя: 4А90L6.935;
Мощность электродвигателя: ;
Синхронная частота вращения ;
Асинхронная частота вращения
Уточним общее фактическое передаточное число редуктора :
Уточним фактическое передаточное число быстроходной ступени редуктора :
.
Мощности на валах :
Определим частоты вращения валов :
Определяем крутящие моменты передаваемые валами Ті, Нм;
[1.II]
Строим график изменения (распределения) моментов и частот по валам см. рис 1.
Рис. 1.
2. Расчет передач
2.1 Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения
Для изготовления шестерни и колеса быстроходной передачи редуктора принимаем сталь 50, термообработка: для шестерни - улучшение HB1=255, для колеса нормализация HB2=180, HB1 - HB2 =255-180=75 [ по табл. 9.13 стр. 95] ; для изготовления зубчатых колес остальных ступеней принимаем сталь 40ХН , термообработка - закалка , HRC3= HRC4= HRC5= HRC6=50 [ по табл. 9.13 стр. 196 ] . 2.2Допускаемые контактные напряжения
Пределы контактной выносливости [1.I табл. 615].
Допустимые контактные напряжения для шестерен и колес:
, [1.II]
где Sн = 1,1 - коэффициент запаса для колес, прошедших объемную закалку.
ZN - коэффициент долговечности.
,
при NHlim>NHE , но не более 2,6 для однородной структуры материала и 1,8 для поверхностного упрочнения [ 4 стр. 24 ] ;
при NHlim <NHE , но не менее 0,75 [ 4 стр. 24 ].
NHlim - базовое число циклов нагружений, соответствующее пределу выносливости [ 4 стр. 24 3].
NHE - эквивалентное число циклов перемены напряжений [3 стр. 193].
LH - срок службы привода ;
Следовательно :
Для цилиндрической косозубой и шевронной передачи принимается при расчете [ 4 стр. 19 ] :
Для прямозубых передач в качестве расчетного напряжения принимается меньшее [ 4, стр. 19]:
2.2 Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемое напряжение при изгибе для шестерен и колес определяем по формуле:
, [1.II]
где - приделы контактной выносливости зубьев при изгибе , соответствующий базовому числу циклов [1.I табл. 6.16]
SF = 1,4..1,7 - коэффициент безопасности [1.I стр. 134]
YA - коэффициент, учитывающий приложение двухсторонней нагрузки (нереверсивная)
YA = 1 [1.II стр. 134]
YN -коэффициент долговечности [ 2 стр 129]
,
но не менее 1;
NFLim - базовое число циклов напряжений ,
NFLim = [ 4, стр. 33];
NFE - эквивалентное число циклов напряжений .
NFE=
МПа
NFE1 , NFE2 , NFE3 ,
NFE4 , NFE5 > NFLim , то
NFE1= NFE2 = NFE3 = NFE4 = NFE5 =1;
Тогда МПа ;
МПа;
МПа ;
МПа ;
2.3 Проектировочный расчет передач редуктора
Проектировочный расчет передач служит только для расчета предварительного межосевого расстояния е не заменяет расчет на контактную выносливость.
Определяем межосевое расстояние
,
где
- числовой коэффициент (для прямозубых передач) [1.II стр. 109] , для косозубых и шевронных
U - передаточное число передачи ;
крутящий момент на колесе
- коэффициент ширины венца выбирался по [табл. 6.8 1.I]
KHв - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба
2.3.1 Проектировочный расчет быстроходной зубчатой передачи
Исходные данные : тип передачи - цилиндрическая косозубая (Ка=430) ; крутящий момент на колесе Т2=48,8 Н·м ; передаточное число U=3,46 ; расположение колес относительно опор симметричное шba=0,4 [ 1 стр 11 ] , шbd=0,5[шba·(U+1)]= 0,5[0,4·(3,46+1)]=0,892 ; KHв=1,03 [ 4, рис 139 , стр 139 ] , уНР=327,5 МПа .
Полученное расстояние округляем до стандартного [ 1 стр 12 ] aw=90 мм.
Модуль передачи m=(0,01..0,20)· aw=(0,01..0,20)· 90=(0,9..1,8) мм . Из стандартного ряда модулей [ 1, стр 13 ] принимаем m=1,5 мм. Рабочая ширина колеса b2= шba· aw=0,4·90=36 мм , ширина шестерни b1=b2+(5..7)мм=42 мм . Минимальный угол наклона зубьев косозубых колес вmin=arcsin(3,5·m/b2)= arcsin(3,5·1,5/36)=8,3° . Суммарное число зубьев Принимаем 118. Определим число зубьев шестерни z1 и z2 колеса. z1= /(U+1)=118/(3,46+1)=26,45 .
Принимаем z1=26 ; z2 =-z1=118-26=92.
Фактическое передаточное число Uф=z2 /z1=92/26=3,53 . ?U=(U-Uф)/U·100%=(3,46-3,53)/3,46·100%=2,02%.
Действительное значение угла наклона зуба :
в=arccos[ z?·m/(z·aw)]= arccos[118·1,5/(2·90)]=10,48°
Определим делительный диаметр , диаметр вершин и диаметр впадин зубчатых колес: d1=m· z1/cosв=1,5·26/cos10,48=39,66 мм da1= d1+2·m=39,66+2·1,5=42,66 мм df1= d1-2,5·m=39,66-2,5·1,5=35,91 мм d2=m· z2/cosв=1,5·92/cos10,48=140,34 мм da2= d2+2·m=140,34+2·1,5=143,34 мм df2= d2-2,5·m=140,34-2,5·1,5=136,59 мм Силы , действующие в зацеплении : - окружная Ft=2·T2/d2=2·48800/140,34=695,5 H;
-радиальная Fr=Ft·tgб/cosв=695,5·tg20°/cos10,48=257,4H; - осевая Fa=Ft·tgв=695,5·tg10,48=128,6 H .
2.3.2 Проектировочный расчет промежуточной и тихоходной зубчатых передач
Исходные данные : тип передачи - цилиндрическая прямозубые (Ка=495) ; крутящий момент на колесе Т3=203,5 Н·м ; промежуточная передача с разделением потока мощности ; крутящий момент на колесе тихоходной передачи Т4=986,8H·м; передаточное число промежуточной U=4,5 ; передаточное число тихоходной передачи U=5 ; расположение колес относительно опор симметричное шba=0,4 [ 1 стр 11 ] ;
шbd 3-4=0,5[шba·(U+1)]= 0,5[0,4·(4,5+1)]=1,1 ;
шbd 5-6=0,5[шba·(U+1)]= 0,5[0,4·(5+1)]=1,2 ;
KHв 3-4=1,4 ; KHв 5-6=1,08 [ 4, рис 139 , стр 139 ] ; уНР 3-4=807,7 МПа ; уНР 5-6=1037,9 МПа .
Полученное расстояние округляем до стандартного [ 1 стр 12 ] aw3-4=100 мм.
Полученное расстояние округляем до стандартного [ 1 стр 12 ] aw5-6=140 мм.
Модуль передачи m3-4=(0,01..0,20)·aw3-4=(0,01..0,20)· 100=(1,0..2,0) мм . Из стандартного ряда модулей [ 1, стр 13 ] принимаем m3-4=2,0 мм.
M5-6=(0,01..0,20)·aw5-6=(0,01..0,20)· 140=(1,4..2,8) мм . Из стандартного ряда модулей [ 1, стр 13 ] принимаем m5-6=2,5 мм.
Ширина зубчатых колес :
- промежуточная передача : рабочая ширина колеса
b4=шba·aw=0,4·100=40мм , ширина шестерни b3=b4+(5..7)мм=45 мм .
- тихоходная передача : рабочая ширина колеса
b6=шba·aw=0,4·140=56мм , ширина шестерни b5=b6+(5..7)мм=63 мм . Суммарное число зубьев Принимаем 100. Определим число зубьев шестерни z3 и z4 колеса. z3= 3-4/(U+1)=100/(4,5+1)=18,18 .
Принимаем z3=18 ; z4 =3-4-z3=100-18=82 . Фактическое передаточное число Uф=z4 /z3=82/18=4,55 . ?U=(U-Uф)/U·100%=(4,55-4,5)/4,5·100%=1,11%. Суммарное число зубьев Принимаем 112. Определим число зубьев шестерни z5 и z6 колеса. z5= 5-6/(U+1)=112/(5+1)=18,6 .
Принимаем z5=19 ; z6 =5-6-z5=112-19=93 . Фактическое передаточное число Uф=z6 /z5=112/19=4,89 . ?U=(U-Uф)/U·100%=(5-4,89)/5·100%=2,2%.
Определим делительный диаметр , диаметр вершин и диаметр впадин зубчатых колес:
d3=m· z3=2·18=36мм ; d4=m· z4=2·82=164мм ;
d5=m·z5=2,5·19=47,5мм;d6=m·z6=2,5·93=232мм
da3= d3+2·m=36+2·2=40 мм ;
da4= d4+2·m=164+2·2=168 мм ;
da5= d5+2·m=47,5+2·2,5=52,5 мм ;
da6= d6+2·m=232,5+2·2,5=237,5 мм ;
df3= d3-2,5·m=36-2,5·2=31 мм ;
df4= d4-2,5·m=164-2,5·2=159 мм ;
df5= d5-2,5·m=47,5-2,5·2,5=41,25 мм ;
df6= d6-2,5·m=232,5-2,5·2,5=226,25 мм.
Силы , действующие в зацеплении :
z3 - z4 - окружная Ft=2·T3/d4=2·205300/164=2503,7 H; - радиальная Fr=Ft·tgб=2503,7·tg20°=911,2 H;
z5 и z6
- окружная Ft=2·T4/d6=2·986800/232,5=8488,6 H; - радиальная Fr=Ft·tgб=8488,6·tg20°=3089,6 H;
2.4 Проверочный расчет передач редуктора на контактную прочность
2.4.1 Проверочный расчет на контактную выносливость
Контактная выносливость устанавливается сапоставлением действующих в полюсе зацепления расчетного ун и допускаемого унр контактных напряжений.
где уН0- контактное напряжение в полюсе зацепления при КН=1 [ 4 стр 14 ] .
Кэффициент Кн определяют по зависимости [ 4 стр. 14 ]:
где КА=1
где уH - коэффициент , учитывающий влияние вида зубчатой передачи и профиля головки зуба [ 4, стр 22 ,таб 8 ] .
g0- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления между зубьями .
V - окружная скорость колес
КHб- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями ; для прямозубых передач КHб=1.
ZE- коэффициент, учитывающий механические свойства сопряженных зубчатых колес , для стальных колес ZE=190.
ZH - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления :
где бt - угол профиля , tg бt =tgб/cosв .
бtw= бt - для передач без смещения ;
еб - коэффициент торцевого перекрытия;
Проверочный расчет на контактную выносливость быстроходной передачи.
Исходные данные : тип передачи - цилиндрическая косозубая ; крутящий момент на колесе Т2=48,8 Н·м ; передаточное число Uф=3,53 ; окружная сила в зацеплении Ft=695,5H; ширина колеса b2=36мм ; делительный диаметр шестерни d1=39,66 мм; угол наклона зубьев в=10,47 ° ; частота вращения ведущего вала nэд=n1=935мин-1 ;
Z1=26; Z2=92, ZE=190;
tgбt=tgб/cosв=0,3701;
бt=20,3°.
уH =0,02; g0=7,3 ;
Проверочный расчет на контактную выносливость промежуточной и тихоходной передачи.
Исходные данные : тип передачи - цилиндрическая прямозубая ; момент на колесе промежуточной передачи Т3=205,3 Н·м ; момент на колесе тихоходной передачи Т4=986,8 Н·м ; передаточное число промежуточной Uф=4,55 ; передаточное число тихоходной Uф=4,89 ; окружная сила в зацеплении Ft3-4=2503,7H; окружная сила в зацеплении Ft5-6=8488,6H; ширина колеса b4=40мм ; ширина колеса b6=56мм; делительный диаметр шестерни d3=36 мм; делительный диаметр шестерни d5=47,5 мм; ; частоты вращения валов n2=270 мин-1 ; n3=60мин-1 ; Z3=18; Z4=82; Z5=19; Z6=93; ZE=190.
уH =0,14 ; g0=7,3 ;
Сблизим эти значения путем изменения ширины колес по условию [ 5, стр. 154 ].
тогда
Окончательно примем :
Ширина шестерни b3=42мм ; ширина колеса b4=36мм ;
ширина шестерни b5=45мм ; ширина колеса b6=40мм ;
Расчет зубьев на прочность при изгибе. Расчетом определяется напряжение в опасном сечении на переходной поверхности зуба для каждого зубчатого колеса. Выносливость зубьев , необходимая для предотвращения усталостного изломаустанавливают сапоставлением расчетного напряжения от изгиба и допускаемого напряжения :
где КF-коэффициент нагрузки, КF=KA?KFv?KFp?KFб ; KFv- коэффициент , учитывающий динамическую нагрузку , возникающую в зацеплении до зоны резонанса.
где уF - коэффициент , учитывающий влияние вида зубчатой передачи и профиля головки зуба [ 4, стр 22 ,таб 8 ] . уF=0,06- для косозубых; 0,16 - для прямозубых.
КFб- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями ; для прямозубых передач КHб=1.
YFS- коэффициент , учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений .
Yв- коэффициент , учитывающий наклон зуба.
Yе - коэффициент , учитывающий перекрытие зубьев. 2.5.2.1 Расчет зубьев на прочность при изгибе быстроходной передачи .
Исходные данные : тип передачи - цилиндрическая косозубая ; крутящий момент на колесе Т2=48,8 Н·м ; передаточное число Uф=3,53 ; окружная сила в зацеплении Ft=695,5H; ширина колеса b2=36мм ; делительный диаметр шестерни d1=39,66 мм; угол наклона зубьев в=10,47 ° ; частота вращения ведущеговала nэд=n1=935мин-1 ; Z1=26; Z2=92, aw=90мм; m=1,5 мм.
уF=0,06 ;g0=7,3 ;
Определим эквивалентное число зубьев шестерни и колеса :
Следовательно YFS1=3,85; YFS2=3,6; [ 3, рис. 9.6 , стр. 184 ; 4, рис. 10 , стр. 38].
Yв=1-ев(в/120)=1-1(10,47/120)=0,9127>0,7
Yе=1/(0,95?1,6688)=0,6388 .
Определим отношение уFP/YFS: уFP1/YFS1 = 303/3,85=78,7 МПа ; уFP2/YFS2=259/3,6=71,9МПа; Расчет по изгибным напряжениям ведем для колеса , т.к. уFP1/YFS1> уFP2/YFS2 .
уF2=695,5/(36?1,5)?3,6?0,9127?0,6308=35,9МПа< уFP2=259МПа -
условие прочности выполняется.
Расчет зубьев на прочность при изгибе промежуточной и тихоходной передачи .
Исходные данные : тип передачи - цилиндрическая прямозубая ; момент на колесе промежуточной передачи Т3=205,3 Н·м ; момент на колесе тихоходной передачи Т4=986,8 Н·м ; передаточное число промежуточной Uф=4,55 ; передаточное число тихоходной Uф=4,89 ; окружная сила в зацеплении Ft3-4=2503,7H; окружная сила в зацеплении Ft5-6=8488,6H; ширина колеса b4=40мм ; ширина колеса b6=56мм; делительный диаметр шестерни d3=36 мм; делительный диаметр шестерни d5=47,5 мм; ; частоты вращения валов n2=270 мин-1 ; n3=60мин-1 ; Z3=18; Z4=82; Z5=19; Z6=93; m3-4=2мм; m5-6=2,5мм; aw3-4=100мм; aw5-6=140мм; еб3-4=1,583; еб5-6=1,677.
уF=0,16;g0=7,3 ;
Следовательно :
YFS3=4,07; YFS4=3,6; YFS5=4,07; YFS6=3,6; [ 3, рис. 9.6 , стр. 184 ; 4,
уFP4/YFS4 = 353/3,6=98,06 МПа .
Расчет ведем по шестерне.
уFP5/YFS5 = 353/4,07=86,73 МПа ;
уFP4/YFS4 = 379/3,6=105,3 МПа .
Yв=1; Yе3-4= Yе5-6=1.
уF3=2503,7/(36?2)?1,716?4,07?1=242,86МПа< уFP2=353МПа
условие прочности выполняется.
уF5=8488,6/(45?2,5)?1,15?4,07?1=353МПа= уFP5=353МПа
Условие прочности выполняется.
Расчет цилиндрической прямозубой передачи
Передача не реверсивная
Расположение колес относительно опор - несимметричное
Исходные данные
Крутящий момент на колесе Т2= 102 .60 Нжм
Частота вращения колеса n2= 60. 00 об/мин
Передачное отношение передачи U= 4.5
Таблица 4
Расчетный параметр |
Значение |
% расхож-дения |
||
расчетное |
ЭВМ |
|||
Эквивалентное число циклов нагружения, NмЕ |
77,4 * 106 |
7,74 *107 |
0 |
|
Эквивалентное число циклов перемены изгибающих моментов NFE, цикл |
54,2 * 106 |
54,2 * 106 |
0 |
|
Коэффициент долговечности КHL, |
1,01 |
1,01 |
0 |
|
Коэффициент долговечности КFL |
1 |
1 |
1 |
|
Межосевое расстояние, мм |
90 |
90,75 |
0,8 |
|
Модуль, m, мм |
1,5 |
1,5 |
0 |
|
Числа зубьев: Z1 |
22 |
22 |
0 |
|
Делительный диаметр: d мм |
34 |
33 |
2 |
|
Ширина венцов, в щ, мм |
16 |
16 |
0 |
|
Расчетное контактное напряжение ун МПа |
800 |
795,37 |
0,6 |
|
Расчетное напряжение при изгибе уг МПа |
390 |
388,89 |
0,2 |
По приведенным в табл. 2 сравнениям делаем вывод, что отклонения не превышают 5%, что допустимо .
3. Предварительный расчет валов
Валы рассчитывают на изгиб и кручение при действии на них изгибающего Ми и крутящего Т моментов.Растягивающая и сжимающая силы незначительны и их влияния не учитываются.
Определяем необходимые диаметры валов в некоторых сечениях. Расчет ведет на кручение. Принимаем рекомендуемую величину допустимых напряжений при кручении [ф пр]=20 МПа
Диаметр требуемого вала определяем по формуле [1. ЙЙ].
, где
Т - крутящий момент на валу, Н * м; 3.1. Ведущий вал редуктора.
Диаметр выходного конца вала:
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d = 14 мм. Но диаметр вала двигателя 24 мм , поэтому из конструктивных соображений принимаем d=24 мм, а диметр вала под манжетным уплонением и под подшипником принимаем dп=30 мм, диаметр буртиков под упоры подшипников dб=35 мм.
Планируем изготовить вал за одно целое с шестерней , т.е. из стали 50 , термообработка улучшение, HB=255 , уВ=700МПа.
В качестве опор используем однорядные , шариковые, радиальные подшипники легкой серии N206 ГОСТ 8338-75. 3.3.Промежуточный вал N1 редуктора.
Диаметр выходного конца вала:
Принимаем ближайшее большее значение из стандатного ряда d = 32 мм, а диаметр вала под подшипником принимаем dп=30 мм. Планируем изготовить вал за одно целое с шестерней , т.е. из стали 40ХН , термообработка- закалка, HRC7=50 , уВ=1700МПа.
В качестве опор используем однорядные , шариковые, радиальные подшипники легкой серии N206 ГОСТ 8338-75. 3.2.Промежуточный вал N2 редуктора.
Диаметр выходного конца вала:
Принимаем ближайшее большее значение из стандатного ряда d = 45 мм, а диаметр вала под подшипником принимаем dп=40 мм. Планируем изготовить вал за одно целое с шестерней , т.е. из стали 40ХН , термообработка- закалка, HRC7=50 , уВ=1700МПа.
В качестве опор используем однорядные , шариковые, радиальные подшипники легкой серии N206 ГОСТ 8338-75. 3.4.Ведомый вал редуктора.
Диаметр выходного конца вала:
Принимаем ближайшее большее значение из стандатного ряда d = 60 мм , а диаметр вала под манжетным уплотнением и подшипником принимаем dп=65 мм , под зубчатым колесом dк=70 мм , диаметр буртиков dб=75 мм . Планируем изготовить вал из стали 45 , термообработка- нормализация , HВ=200 , уВ=600МПа.
В качестве опор используем однорядные , шариковые, радиальные подшипники легкой серии N206 ГОСТ 8338-75.
4. Эскизный проект редуктора
Компоновку проводим объемно в 2 этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес, муфт относительно опор, для последующего определения, опорных реакций и подбора подшипников.
Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции - разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; желательный масштаб 1:1, чертим тонкими линиями.
Проводим оси валов, вычерчиваем упрощенно шестерни и колеса, гнезда подшипников, подшипники. Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса.
а) принимаем зазор между торцом колес и внутренней стенкой корпуса С=1,1б (б- толщина стенки корпуса); при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;
б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса С5=1,2 б
в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника и внутренней стенкой корпуса А=5 мм. Длину гнезд подшипников принимаем по ширине большего подшипника [5].
б=(0,025 Qw + 1 … 3) = 9 мм
5. Основной расчет валов
5.1 Основной расчет ведущего вала
Исходные данные d1=39,66 мм, Т1= 14,7 Нм, Ft1 = 2438 Н, Ft = 695,5 Н, Fr = 257,4 Н, Fa = 128,6 Н, сила от действия упругой муфты Fм = 120 Н.
Определяем опорные реакции в опорах А и В в вертикальной плоскости
?МА= 0: Fм . 80 + Ft . 103 - RВв . 206 = 0 ;
RВв = (Fм . 80 + Ft . 103)/206 = 394,35 Н ;
?МВ= 0: Fм . (80+103+103) - Ft . 103 + RАв . 206 = 0 ;
RАв = (Ft . 103 - Fм . 286)/206 =181,15 Н ;
Проверяем ?У = 0 Fм - Ft + RAв +R Вв = 0
120 - 695,5 + 181,15 + 394,35 = 0 -- реакции определены верно.
Строим эпюру изгибающих моментов:
Ми A = Fм . 0,08= 120 . 0,08 = 9,6 Нм ;
Ми C = R В . 0,103= 394,35 . 0,103 = 40,6 Нм ;
Определяем реакции в горизонтальной плоскости :
?МА= 0: R Вг . (103+103) - Fr . 103 - Fa . d1/2 = 0 ;
?МВ= 0: - R аг . (103+103) + Fr . 103 - Fa . (39,66/2) = 0;
Проверяем
?х= 0 - R Аг +Fr - RBг = 0;
-116,32 + 257,4 - 141,08 = 0 -- реакции определены верно.
Суммарные реакции опор:
Строим эпюру изгибающих моментов
Ми с справа = - R Вг . 0,103= -141,08 . 0,103 = -141,08 Нм;
Ми о слева = - R аг . 0,103= -116,32 . 0,103 =--11,98 Нм;
Строим эпюру суммарных изгибающих моментов рис.9:
Определяем диаметр (уточненный) вала в опасном сечении наибольшему эквивалентному моменту под шестерней:
Статическая прочность вала обеспечивается с запасом , так как в данном сечении диаметр вала 35,91 мм . Большой запас обусловлен изготовлением вала с шестерней (вал-шестерня) .
Рис.9. Эпюры ведущего вала 5.2. Основной расчет промежуточного вала 1.
Исходные данные d2=140,34 мм, Т2=48,8 Нм, Ft1 =695,5 Н, Ft2 = 2503,7 Н, Fr1 = 257,4 Н, Fr2 = 911,2 Н, Fa1 =128,6 Н. Определяем опорные реакции в опорах А и В в вертикальной плоскости
?МА= 0: -( Ft2/2) . 42 - Ft1 . (42+61) - ( Ft2/2) . (42+61+61)+ R Вв (42+61+61+42)= 0 ;
RВв = (-( Ft2/2) . 42 + Ft1 . (42+61)+ ( Ft2/2) . (42+61+61) )/ (42+61+61+42)=1599,6 Н ;
?МВ= 0: -RAв . (42+61+61+42) +( Ft2/2) . (42+61+61) +Ft1 . (42+61)+ -( Ft2/2) . 42 = 0 ;
RАв = (( Ft2/2) . (42+61+61) +Ft1 . (42+61) +( Ft2/2) . 42 )/ (42+61+61+42) =1599,6 Н ;
?У = 0 -RAв + Ft1 + ( Ft2/2) +( Ft2/2)-R Вв = 0
1599,6 +695,5+ 2503,7/2 + 2503,7/2 - 1599,6 = 0
реакции определены верно.
Строим эпюру изгибающих моментов:
Ми E = -R Вв . 0,042= -67,2 Нм ;
Ми C =-RAв . (0,042+0,061)+ -( Ft2/2) . 0,061 = -88,4Нм ;
Ми D = -R Aв . 0,042= -67,2 Нм ;
Определяем реакции в горизонтальной плоскости :
?МА= 0: (Fr2/2) . 42 + Fr1 . (42+61) - Fa1 . d2/2 -(Fr2/2) ?(42+61+61)+ R
Вг ?(42+61+61+42) = 0 ;
R Вг = (-(Fr2/2) . 42-Fr1 . (42+61)+ Fa1 . d2/2+-(Fr2/2) ?(42+61+61))/
(42+61+61+42)=370,71H; ?МВ= 0: - R аг . (42+61+61+42) + (Fr2/2) .
(42+61+61) - Fr1 . (42+61)- Fa1?d2/2+(Fr2/2) . 42 = 0;
R аг= (-(Fr2/2) . (42+61+61)+ Fr1 . (42+61)+ Fa1?d2/2-(Fr2/2) . 42)/
(42+61+61+42)=283,09H;
?х= 0: - R Аг +Fr2/2 - Fr1 +(Fr2/2) - RBг = 0;
283,09 + 911,2 - 257,4 - 370,71 = 0
реакции определены верно
Суммарные реакции опор:
Строим эпюру изгибающих моментов
Ми с справа Г = - R Вг . (0,042+0,061)+ (Fr2/2) . 0,061 =-=10,4Нм;
Ми с слеваГ = - R аг . (0,042+0,061)+ (Fr2/2) . 0,061 =-1,4Нм;
Ми D Г = - R аг . 0,042 =-11,9Нм;
Ми E Г = - R Вг . 0,042 =-15,6Нм
Строим эпюру суммарных изгибающих моментов рис.9:
Определяем диаметр вала в опасном сечении под зубчатым колесом:
Статическая прочность вала обеспечивается с запасом , так как dk=45 мм > 27 мм.
Рис.4. Промежуточный вал 1.
5.3 Основной расчет промежуточного вала
Исходные данные :
Т3=205,3 Нм, Ft2 =2503,7 Н, Fr2 = 911,2 Н, Fa1 =128,6 Н , Ft3 =8488,6 Н, Fr3 = 3089,6 Н.
Определяем опорные реакции в опорах А и В в вертикальной плоскости
?МА= 0: ( Ft2/2) . 43 - Ft3 . (43+61) + ( Ft2/2) . (43+61+61)+ R Вв
(43+61+61+43)= 0 ;
RВв = RAв = (-( Ft2/2) . 43 + Ft3 . (43+61)- ( Ft2/2) . (42+61+61) )/
(42+61+61+42)=2992,46 Н ;
?У = 0 : -RAв + Ft3 - ( Ft2/2)-( Ft2/2)-R Вв = 0
-2992,45 +8488,6 - 2503,7/2 - 2503,7/2 - 2992,45 = 0
Строим эпюру изгибающих моментов:
Ми C =-RAв . (0,043+0,061) -( Ft2/2) . 0,061 = -387,6Нм ;
Ми D = -R Aв . 0,043= -128,7 Нм ;
Определяем реакции в горизонтальной плоскости :
?МА= 0: (Fr2/2) . 43 - Fr3 . (43+61) +(Fr2/2) ?(43+61+61)+ R Вг
(43+61+61+43) = 0 ;
R Вг = (-(Fr2/2) . 43+Fr3 . (43+61)-(Fr2/2) ?(43+61+61))/
(42+61+61+42)=1089,2H;
?МВ= 0: - R аг . (43+61+61+43) - (Fr2/2) . (43+61+61) + Fr3 . (43+61)-
(Fr2/2) . 43 = 0;
R аг= (-(Fr2/2) . (43+61+61)+ Fr3 . (43+61)-(Fr2/2) . 43)/
(43+61+61+43)=10893,2H;
Проверяем ?х= 0: - R Аг - Fr2/2 + Fr3 - (Fr2/2) - RBг = 0;
-1089,2 - 911,2 + 3089,6 - 1089,2 = 0 -- реакции определены верно.
Суммарные реакции опор:
Строим эпюру изгибающих моментов
Ми D Г = Ми Е Г = - R AГ ?0,043=-46,8Нм;
Ми сГ = - R аг . (0,043+0,061) - (Fr2/2) . 0,061 =-141,1Нм;
Строим эпюру суммарных изгибающих моментов рис.9:
Определяем диаметр вала в опасном сечении под шестерней :
Статическая прочность вала обеспечивается с запасом , так как d5=47,5 мм > 43,5 мм.
Рис.5 Промежуточный вал 2.
5.4 Основной расчет ведомого вала
Исходные данные Т4= 986,8 Нм, Ft3 = 8488 Н, Fr3 =3089,6 Н, сила от действия муфты Fм = 4770 Н.
Определяем опорные реакции в опорах А и В в вертикальной плоскости
?МА= 0: -Fм . (107+107+134) + Ft3 . 107 - RВв . (107+107) = 0 ;
RВв = (-Fм . (107+107+134) + Ft3 . 107)/214 = -3512,5 Н ;
?МВ= 0: -Fм . 134 - Ft3 . 107 + RАв . (107+107) = 0 ;
RАв = (Ft3 . 107 + Fм . 134)/214 =7231,1 Н ;
Проверяем ?У = 0 Fм - Ft3 + RAв - R Вв = 0
7231,1 -8488,6 - 3512,5 + 4770 = 0 -- реакции определены верно.
Строим эпюру изгибающих моментов:
Ми В = Fм . 0,134= 4770 . 0,134 = 639,2 Нм ;
Ми C = R Ав . 0,107= 7231,1 . 0,107 = 773,7 Нм ;
Определяем реакции в горизонтальной плоскости:
Строим эпюру изгибающих моментов:
Ми CГ = R АГ ?0,107= 1544,8 . 0,107 = 165,3 Нм ;
Суммарные реакции опор:
Строим эпюру изгибающих моментов
Ми D Г = Ми Е Г = - R AГ ?0,043=-46,8Нм;
Ми сГ = - R аг . (0,043+0,061) - (Fr2/2) . 0,061 =-141,1Нм;
Строим эпюру суммарных изгибающих моментов рис.9:
Определяем диаметр вала в опасном сечении под зубчатым колесом :
Статическая прочность вала обеспечена , так как dК=70 мм > 60,67 мм.
Рис.11. Ведомый вал .
6. Уточненный подбор подшипников
6.1 Опоры ведущего вала
Исходные данные : частота вращения вала n=935 мин-1 , суммарные опорные реакции RА=215,3 Н ; RВ=418,8 Н; осевая нагрузка Fа=128,6 Н; долговечность привода L=7884 часа. На рис. 7 показан шариковый радиальный олнорядный подшипник (по ГОСТ 8338-75).
Рис. 7 Предварительно выбранные подшипники - шариковые радиальные однорядные N206 со следующими характеристиками dхDхB=30х62х16мм,
С=15,3 кН ; С0=10,2 кН . Проверяем возможность установки радиальныз подшипников . Осевую нагрузку воспринимает опора В.
Следовательно возможна установка данных подшипников.
По [ 1, с. 81 , табл. 7.1 ] е=0,19; Х=0,56; Y=2,30.
Эквивалентную динамическую нагрузку определяем для опоры В.
PEB=(1?0,56?418,8+2,3?128,6)?1?1,3=689,4 H;
Производим проверку долговечности.
6.2 Опоры промежуточного вала
1. Исходные данные : частота вращения вала nr=270 мин-1 , суммарные опорные реакции RА=1624,5 Н ; RВ=1642 Н; осевая нагрузка Fа=128,6 Н; долговечность привода L=7884 часа.
Найболее нагруженная опора A.
По [ 1, с. 81 , табл. 7.1 ] е=0,19.
Производим проверку долговечности.
6.3 Опоры промежуточного вала
2. Исходные данные : частота вращения вала n3=60 мин-1 , суммарные опорные реакции RА=318,4 Н ; RВ=3184,5Н; долговечность привода L=7884 часа. Осевая нагрузка отсутствует : Х=1; Y=0.
PEB=1?1?3184,5?1,3?1=4139,85 H;
Производим проверку долговечности.
7. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
Шпонки рассчитываются на снятие боковых граней, выступающих из вала.
Выбираем призматические шпонки для всех валов. Материал шпонок сталь 45, допустимое напряжение на смятие [усм]= 150 МПа для всех шпонок см [1, стр. 74].
7.1 Соединение косозубого зубчатого цилиндрического колеса с промежуточным валом
1. Т2=48,8 Нм ; dк=45мм . В соответствии с ГОСТ 23360-78 выбираем шпонку с поперечным сечением bхh=14х9 мм ; t1=5,5 мм .
Требуемая полная длина шпонок
?'= ?р + в=6,2+14=20,2мм
Из стандартного ряда длин шпонок [ 2, с.58 ] принимаем ?=25мм.
Тогда действующее в соединении напряжение:
Окончательно принимаем шпонку bхhх?=14х9х25мм.
7.2 Соединение прямозубого зубчатого цилиндрического колеса с промежуточным валом
2. Т3=205,3.2=102,65 Нм ; dк=40мм . В соответствии с ГОСТ 23360-78 выбираем шпонку с поперечным сечением bхh=12х8 мм ; t1=5 мм .
Требуемая полная длина шпонок
?'= ?р + в=17,1+12=29,1мм
Из стандартного ряда длин шпонок [ 2, с.58 ] принимаем ?=32мм.
Тогда действующее в соединении напряжение:
Окончательно принимаем шпонку bхhх?=12х8х32мм.
7.3 Соединение цилиндрического колеса с ведомым валом редуктора
Т3=986,8 Нм ; dк=70мм . В соответствии с ГОСТ 23360-78 выбираем шпонку с поперечным сечением bхh=20х12 мм ; t1=7,5 мм .
Требуемая полная длина шпонок
?'= ?р + в=62,65+20=82,65мм
Из стандартного ряда длин шпонок [ 2, с.58 ] принимаем ?=90мм.
Тогда действующее в соединении напряжение :
Окончательно принимаем шпонку bхhх?=20х12х90мм.
7.4 Соединение МУВП с выходным концом ведущего вала редуктора
Т1=14,7 Нм ; dВ=24мм . В соответствии с ГОСТ 23360-78 выбираем шпонку с поперечным сечением bхh=8х7 мм ; t1=4 мм .
Требуемая полная длина шпонок
?'= ?р + в=4,08+8=12,08мм
Из стандартного ряда длин шпонок [ 2, с.58 ] принимаем ?=18мм.
Тогда действующее в соединении напряжение :
Окончательно принимаем шпонку bхhх?=8х7х12мм.
7.5 Соединение зубчатой муфты с выходным концом ведомого вала редуктора
электродвигатель вал редуктор подшипник
Т4=955 Нм ; dВ=60мм . В соответствии с ГОСТ 23360-78 выбираем шпонку с поперечным сечением bхh=18х11 мм ; t1=7 мм .
Требуемая полная длина шпонок
?'= ?р + в=79,6+18=97,6мм
Но длинна полумуфты ?ст/2=170/2=85мм.
Следовательно необходима установка двух шпонок в диаметральнопротивоположном направлении .
Из стандартного ряда длин шпонок [ 2, с.58 ] принимаем ?=63мм.
Тогда действующее в соединении напряжение:
Окончательно принимаем две призматические шпонки bхhх?=18х11х63мм.
8. Назначение квалитетов точности, шероховатости поверхностей, норм отклонений формы и расположения
К различным соединениям предъявляют неодинаковые требования в отношении точности. Для механизмов, рассчитываемых в курсе «Детали машин» наиболее используются квалитеты от 6-го до 14-го в порядке убывания точности.
Рекомендуемые посадки основных деталей приведены в [1. ЙЙ стр. 217]. Для посадок с зазором рекомендуется применять поля допусков F, G, H (f, g, h); для переходных Js, К, М, N (js, k, m, n); для посадок с натягом P, R, S (p, r, s).
Погрешности формы и расположения поверхности зависят от квалитета точности на размер, их величина определяется по [1. ЙЙ стр. 238] для различных типов деталей.
Назначаем посадки в соответствии с [1. ЙЙ стр. 241]. Посадка зубчатых колес на валы М7/Р6 по ГОСТ 25347 - 82. Посадка туфты на вал Н7/f7. Посадка крышек в корпус редуктора Н7/h6. Распорные (дистанционные) втулки Н7/h6. (см. рис. 17)
Шейки валов под подшипники качения выполняет с отклонением R6. Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7. Шейки валов под манжеты с отклонением h8 (см рис. 16).
Соединения подшипников - полумуфт (скольжения) с валом для обеспечения достаточной точности вращения и правильного зацепления кулачковой муфты примем посадку вала во втулке Н7/f7 (рис. 18). Для шлицевых соединений с валами примем центрирование по внутреннему диаметру и назначим поля допусков по [1 табл. 7.18-7.19] d-z-d
(см. рис. 20).
Для шпоночных соединений назначаем посадки в Зацепления кулачковой муфты примем посадку вала во втулке Н7/f7 (рис. 18). Для шлицевых соединений с валами примем центрирование по внутреннему диметру назначим поля допусков по [1 табл. 7.18-7.19]
(см. рис.20)
Для шпоночных соединений назначаем посадки в пазу ступицы в Js 9/h9, в позу вала в N9/h9 (см. рис.19)
Шероховатость поверхности зависит от квалитета, размера и условий работы детали.
Для простановки шероховатости пользуемся рекомендациями [1 II табл. 7.11.]
Рис. 16 Поле допуска подшипников
Рис. 17 Поле допуска
Рис. 18 Поле допуска соединительной муфты
Рис. 19 Поле допуска шпонок
9. Расчет валов на выносливость
Этот расчет является уточнением, но сводится к определению коэффициента запаса прочности для предположительно опасных сечений валов.
Условие прочности :
где n - рассчитанный коэффициент запаса прочности; [n] = 2,5 - допустимое значение коэффициента запаса прочности для обеспечения жесткости.
nу - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
nф - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям [1 ];
где у-1 и ф-1 - пределы выносливости материала вала при асимметричных циклах изгиба и кручения
уа, фа и ум, фм - амплитуда и средние значения напряжения циклов портальных и касательных напряжений.
Kу и Кф - коэффициент концентрации напряжений при изгибе и кручении [1 II табл. 3.6.]
еу и еф - коэффициент, учитывающий снижение механических свойств металла с расчетом размера заготовки [1 II табл. 3.7.]
шу и шф - коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала [1 II табл. 3.5.].
шу=0,1; шф=0;
Пределы выносливости [1 II]
у-1 = 0,43 ув - при изгибе
ф-1 = 0,58 у-1 - при кручении
Применяя материал вала - нормализованную сталь 40Х ГОСТ 4543-84 имеем:
ув = 700 МПа, ут = 500 МПа
у-1 = 0,43 * 700 = 301 МПа
ф-1 = 0,58 * 301 = 174,58 МПа
уа = Ми/0,1d3 ; ум = 0;
фа = фм = фmax/2 = Т/0,4d3 , [1 II]
9.1 Расчет ведущего вала
Таким образом :
Большой запас обеспечен изготовлением шестерни заодно с валом.
9.2 Промежуточный вал
1. Опасное сечение вала на выносливость проверяем по формулам , аналогично ведущему валу. Коцентратором является шпоночная канавка t1=5,55;
b=14мм.
Ку = 2; еу = 0,715 ; шу = 0,1;в=1,4;
Кф = 1,9; еф = 0,77; шф = 0,05;
уа = Ми/ W = 89 х 103/7611,27 = 11,69 МПа
фа = фм = Т/2щкр = Т/2 * 0,2 d3 = 48800/2 * 16557,43 = =1,47 МПа
9.3 Промежуточный вал
2. Опасное сечение вала на выносливость проверяем по формулам , аналогично ведущему валу.
Ку = 2; еу = 0,715 ; шу = 0,1;в=1,4;
Кф = 1,9; еф = 0,77; шф = 0,05;
уа = Ми/ W = 412,5 х 103/0,1?47,53 = 38,5 МПа
фа = фм = Т/2щкр = Т/2 * 0,2 d3 = 205,3/2 *0,2? 47,5 = =4,79 МПа
9.4 Ведомый вал
Опасное сечение вала на выносливость проверяем по формулам , аналогично промежуточному валу 2. Коцентратором является шпоночная канавка t1=7,5;
b=20мм.
Ку = 2; еу = 0,715 ; шу = 0;в=1;
Кф = 1,9; еф = 0,77; шф = 0;
уа = Ми/ W = 791,2 х 103/29488,6 = 26,83 МПа
фа = фм = Т/2щкр = Т/2 * 0,2 d3 = 986,8?103/2 * 63162 = =7,81 МПа.
10. Выбор смазки передач и подшипников качения
Основное назначение смазывания-уменьшения сил трения, снижения скорости изнашивания и отвод тепла от места контакта. С учётом важнейших факторов-контактного напряжения ун(МПа) и окружной скорости V(м/с) тебуемая вязкость масла (мм2/с) для зубчатых передач принимает следующие значения (1,стр.148)
-для быстроходной ступени (ун=318,1МПа,V=1.94м/с),
хб=29…35мм2/с; хбср=32мм2/с,
- для тихоходной ступени (ун=103,2МПа,V=0,15м/с),
хт=41…51мм2/с,хтср=46мм2/с,
-для редуктора в целом:
Данной кинематической вязкостью обладает (1,стр148)
Масло индустреальное И-Г-А-46 ГОСТ17479,4-87.
В релукторе используем картерную систему смазывания. Корпус редуктора заливаем масло так, чтобы венцы колёс были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается ,попадает на внутренние стенки корпуса,откуда стекает в нижнию часть.внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе,которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса детале.
Смазывание подшипников качения осуществляется тем же маслом , которым смазываются детали передачи. Стекающее с колес, с валов и со стенок корпуса масло попадает и в подшипники.
Заливают масло через люк, который одновременно служит для контроля сборки зацепления и его состояния в эксплуатации. Люк закрывается крышкой, ручка которой одновременно служит отдушиной.
Слив масла производится через отверстие, расположенное в средней плоскости со стороны тихоходного вала и зарываемое пробкой с прокладками.
Контроль уровня масла осуществляется с помощью маслоуказателя.
Обьём масла выбирается из расчёта 0,3…0,5 литра на 1кВт передаваемой мощности.
11. Определение размеров корпуса, крышки и болтов крепления
Размеры основных элементов корпуса редуктора определяют в зависимости от наибольшего вращающего момента на тихоходном валу.
Для редукторов общего назначения принимают (1,стр.234): Тmax=2*Тном=2*986,8=1973,6НМ.
Толщина нижней стенки корпуса
С учетом рекомендаций (2,стр.417) принимаем д=8мм.
Толщина стенки крышки корпуса: дкр=0,9*д=0,9*8=7,2мм.
Толщина ребра у основания: дреб =д=8мм.
Диаметр стяжных болтов у подшипников:
Из стандартного ряда резьб с учетом рекомендации(1,стр.240) принимаем d=12мм.
Диаметр стяжных болтов фланцев: d1=0.8*д=0.8*12=9.6мм.
Из стандартного ряда резьб принимаем d1=10мм.
Расстояние между стяжными болтами:
lmax=10*d=10*12=120мм.
Толщина фланца по разьему дфл=d=12мм.
Ширина фланца:
вфл min=2,25*d1=2,25*10=22,5мм.
Ширина фланца у бобышек подшипников: вфлmin=2,25*d=2,25*12=27мм.
Диаметр фундаментальных болтов: dф=1,25*d=1,25*12=15мм.
Из стандартного ряда резьб принимаем dф=16мм.
Толщина лапы дф=1,5*dф=24мм.
Число фундаментальных болтов: zф=4
Толщина уха у основания ду=2,5*дкр=2,5*7,2=18мм.
Зазоры между торцами зубчатых колес:
Д1min=0,5*д=4мм.
Зазоры между торцами колес и внутренними элементами корпуса
Д2min=0,8*д=6,4мм.
Зазоры между вершинами зубьев колес и корпусом
Д3min=1,25*д=10мм.
Радиус сопряжений элементов корпуса
rmin=0,25*д=2мм.
Толщина клина у основания
дпер=(дф-д)*0,5=8мм.
Длина клина lпер=4дпер=32мм.
Ширина лапы редуктора
Вф=2,25*dф+дпер=44мм.
Диметр штифтов dшти=0,5*d=6мм.
Количество штифтов zшти=2
Диаметр отверстий под фундаментальные болты: доф=18мм.
Диаметр бобышек под подшипники: D=1.5*d+10
Где d-диаметры наружных колец подшипников.
а) бобышки ведущего вала
D1=1,25*82+10=112,5мм;
б) бобышки промежуточного вала
D2=1,25*62+10=87,5мм;
в) бобышки ведомого вала
D3=1,25*80+10=110мм.
12. Выбор Муфт и переключающих устройств
Для соединения вала электродвигателя с ведущим валом редуктора используется упругое втулочно-пальцевая муфта (МУВП) состоящая из полумуфты, в которой жестко закреплены стальные пальцы, несущие на себе упругие втулки входящие в отверстие второй полумуфты. Муфта достаточно чувствительна к смещению валов, хотя и допускают радиальные их смещения в пределах 0,3…0,5мм, угловое -до 1,50С и значительное осевое -до 5мм.
Для соединения ведомого вала редуктора с приводным валом конвейера в приводе используется зубчатая муфта, позволяющая соединять валы, нагруженные большими крутящими моментами при различной комбинации радиальных , угловых и осевых смещений валов. Муфта состоит из двух обойм с внутренними зубьями, которые находятся в зацеплении с двумя зубчатыми втулками, закрепленными на концах валов (см. рис.11).
Муфта допускает радиальное и угловое смещение соединяемых валов за счет зазоров в зацеплении и обтыки зубьев втулок по сфере. Осевые смещения допускаются за счет того что венец зубчатой обоймы шире венца втулки.
Муфта выбирается по величине расчетного момента Тр и диаметру соединяемых валов (3,стр.376): Тр=(К1+К2)Тн,
где Тн-номинальный вращающий момент,
К1-коэффициент, учитывающий вид двигателя; при использовании в приводе электродвигателе К1=0,25
К2-коэффициент, учитывающий характер работы; для приводов конвейеров К2=1,2.
Литература
1. Кузмин А.В. Макейчик Н.Н. Курсовое проектирование деталей машин. - Мн.: Вышэйшая школа, 1982 г 1 и 2 том.
2. Дукаев П.Ф. Конструктирование узлов и деталей машин. - М: Высшая школа, 1978 г. - 351 с.
3. Кудрявцев В.Н. Курсовое проектирование деталей машин. - Ленинград: Машиностроение. 1984 г. - 400 с.
4. Анурьев В.Н. Справочник конструктора - машиностроителя,Т1-3-М: Машиностроение1980г.Скойбеда А.Т. и др. Детали машин и основы конструирования. - Мн,: Вышэйшая школа, 2000 г. - 584 с.
5. Ничипорчик С.Н. Детали машин в примерах и задачах - Мн: Вышейшая школа, 1981 г. - 431
6. Скойбеда А. Т.,Кузьмин А. В.,Макейчик Н. Н.,Детали машин и основы конструирования Мн.,2000,583 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор электродвигателя и его обоснование. Кинематический и силовой расчет привода, его передач. Размеры зубчатых колес, корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипников, шпоночных соединений. Уточненный расчет валов. Выбор посадок деталей редуктора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.06.2014Кинематический расчет привода. Предварительный и уточненный подбор закрытой косозубой цилиндрической передачи редуктора, валов, подшипников и шпоночных соединений. Конструирование зубчатых колес и корпуса редуктора. Выбор смазки колес и подшипников.
курсовая работа [426,8 K], добавлен 28.10.2012Выбор материала и термообработки зубчатых колес. Допускаемые контактные напряжения. Тихоходная и быстроходная ступень. Допускаемые напряжения на изгиб. Расчет зубчатых передач. Уточненный расчет подшипников (для тихоходного вала) для электродвигателя.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.07.2010Выполнение кинематического расчета привода: выбор электродвигателя, определение частот вращения и вращающих моментов на валах. Расчет зубчатых передач и проектные расчеты валов. Выбор типа и схемы установки подшипников. Конструирование зубчатых колес.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.09.2010Кинематический расчет привода: выбор электродвигателя, определение частот вращения. Расчет закрытых передач, выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений. Расчет валов и подшипников, корпуса редуктора. Смазка и сборка редуктора.
курсовая работа [460,3 K], добавлен 10.10.2012Выбор электродвигателя, кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес. Предварительный расчет валов. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Подбор подшипников и шпонок для валов. Первый этап компоновки редуктора. Выбор смазки.
курсовая работа [421,3 K], добавлен 29.02.2016Энерго-кинематический расчет привода: подбор электродвигателя, определение частот вращения и крутящих моментов на валах. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений зубчатых колес. Расчет шпоночных соединений, выбор муфт и смазка редуктора.
курсовая работа [310,6 K], добавлен 01.08.2011Энергетический и кинематический расчет привода. Определение частот вращения и крутящих моментов на валах. Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Подбор подшипников для валов привода. Смазка редуктора и узлов привода.
курсовая работа [987,3 K], добавлен 23.10.2011Кинематический расчет электродвигателя. Выбор материала и термообработки зубчатых колёс, допускаемые контактные напряжения тихоходной и быстроходной ступени. Уточненный расчёт подшипников. Расчет подшипников, определение массы и сборка редуктора.
дипломная работа [904,1 K], добавлен 15.08.2011Кинематический расчет привода. Выбор электродвигателя. Определение вращающих моментов на валах. Проектировочный расчет ременной передачи. Проектирование редуктора. Допускаемые контактные напряжения. Расчет червячной передачи. Выбор и проверка муфты.
курсовая работа [431,0 K], добавлен 11.12.2008