Проектирование зубчатого редуктора с клиноременной передачей

Проверим межосевое расстояние:

Материал вала-сталь 45, термическая обработка ? нормализация

Среднее значение

Наименование опасного сечения - F-F

Диаметр вала в опасном сечении d = 53мм

Моменты в опасном сечении

MГ = 326,76кН*мм изгибающий момент в горизонтальной плоскости;

MB = 114,7кН*мм изгибающий момент в вертикальной плоскости;

M= = 346,31кН*мм

где M - суммарный изгибающий момент.

Осевая сила в опасном сечении Fa = 0,657кН

3. Коэффициенты запаса прочности

n =,

где n коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям,

n = ,

-1 = 335,4МПа - предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба;

k = 1,64 эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

= 0,81 - масштабный фактор, учитывающий размеры детали при изгибе;

= 0,9 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

= 0,2 - коэффициент, учитывающий различное влияние на усталостную прочность амплитудных и средних напряжений цикла при изгибе;

а - амплитуда цикла нормальных напряжений, а =,

Wx - осевой момент сопротивления,

Wx=

а =

m - среднее напряжение цикла нормальных напряжений, m = ,

A =, - площадь опасного сечения

m =,

n =,

n коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

n? =

?-1= 194,5МПа - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения,

k?= 1,51 эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

??= 0,69 - масштабный фактор, учитывающий размеры детали при кручении;

= 0.1 - коэффициент, учитывающий различное влияние на усталостную прочность амплитудных и средних напряжений цикла при кручении;

?a и ?m - амплитудное и среднее напряжения цикла касательных напряжений,

Для отнулевого цикла ?a = ?m = , где Wp - полярный момент сопротивления,

Wp=

?a = ?m =

n? =

n =

Суммарный коэффициент запаса прочности в опасном сечении n = 5,06

Наименование опасного сечения - Е-Е

Диаметр вала в опасном сечении d = 42мм

Моменты в опасном сечении

MГ = 0кН*мм изгибающий момент в горизонтальной плоскости;

MB = 514,35кН*мм изгибающий момент в вертикальной плоскости;

M= = 514,35кН*мм

где M - суммарный изгибающий момент.

Осевая сила в опасном сечении Fa = 0,657кН

3. Коэффициенты запаса прочности

n =,

где n коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям,

n = ,

-1 = 335,4МПа - предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба;

k = 1,64 эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

= 0,84 - масштабный фактор, учитывающий размеры детали при изгибе;

= 0,9 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

= 0,2 - коэффициент, учитывающий различное влияние на усталостную прочность амплитудных и средних напряжений цикла при изгибе;

а - амплитуда цикла нормальных напряжений, а =,

Wx - осевой момент сопротивления,

Wx=

а =

m - среднее напряжение цикла нормальных напряжений, m = ,

A =, - площадь опасного сечения

m =,

n =,

n коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

n? =

?-1= 194,5МПа - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения,

k?= 1,51 эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

??= 0.72 - масштабный фактор, учитывающий размеры детали при кручении;

= 0.1 - коэффициент, учитывающий различное влияние на усталостную прочность амплитудных и средних напряжений цикла при кручении;

?a и ?m - амплитудное и среднее напряжения цикла касательных напряжений,

Для отнулевого цикла ?a = ?m = , где Wp - полярный момент сопротивления,

Wp=

?a = ?m =

n? =

n =

Суммарный коэффициент запаса прочности в опасном сечении n = 1,83

- условие выполнено во всех случаях.

Проверка прочности шпоночных соединений

1. Ведущий вал (T1 = 97,24H*м)

Шпоночное соединение под шкив ременной передачи:

2. Ведомый вал (T2 = 294,27H*м)

Шпоночное соединение под колесо:

Шпоночное соединение под элемент открытой передачи:

Так как нагрузка спокойная и ступица стальная:

Напряжения смятия всех шпонок меньше допускаемых, следовательно, проверочный расчет на прочность даёт положительный результат.

Выбор сорта масла

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло (картерный способ), заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно 10 мм. Объем маслянной ванны V определяемой из расчета 0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности: V = 0,25* 4,5 = 1,125дм3.

При контактных напряжениях н = 594,96МПа и скорости = 1,5м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно 33*10-6 м2/с. Примем масло индустриальное И-30А.

Определим уровень масла: 2m<h<0.25d.

2,5<h< 47,5мм

Уровень масла находящегося в корпусе, контролируют круглым маслоуказателем, т.к они удобны для осмотра и их конструкция проста и достаточно надежна.

При работе масло постепенно загрязняется продуктами износа. Поэтому масло периодически меняют. Для этой цели предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого устанавливают отдушины в верхних точках.

Подшипники качения смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колесом, образования масляного тумана и растекания масла по валам.

Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 0С;

в ведомый вал закладывают шпонку 16х10х45 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами. Затем в смотровое отверстие вставляется пробка(ручка)-отдушина.

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

Литература

Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. - М.: Высш. шк., 2001. - 432 с.: ил.

Курсовое проектирование деталей машин: : Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/ С.А.Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2008. - 416 с.:ил.

Конструирование узлов и деталей машин: : Учеб. пособие для технических специальностей вузов. - 6-е изд., исп. - М.: Высш. шк., 2005. - 447 с., ил.

Расчет зубчатых цилиндрических передач с использованием ЭВМ: методические указания к курсовому проекту по деталям машин/ Г.Л. Баранов, Ю.В. Песин, Свердловск: УПИ, 1999. 28 с.

Методические указания по выполнению курсового проекта. Ч.П. Свердловск, изд.УПИ им С.М. Кирова, 19984. 28 с. Г.И. Казанский.

Размещено на Allbest.ru