Надежность машин
Условия эксплуатации привода поворота секторных затворов узла разгрузки самобалансного грохота на пластинчатые конвейеры СА – 5,6 агломашины №1 в аглоцехе. Анализ и оценка работы типов пар трения: зубчатое колесо-шестерня, вал-подшипник и вал-муфта.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.05.2014 |
Размер файла | 202,6 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Условия эксплуатации привода поворота секторных затворов узла разгрузки самобалансного грохота на пластинчатые конвейеры СА - 5,6 агломашины №1 в аглоцехе
привод затвор вал подшипник
Самобалансный грохот 2000Ч5000 предназначен для грохочения горячего агломерата после дробления его в одновалковой дробилке с целью выделения возврата.
Подача агломерата на пластинчатые конвейеры СА - 5,6 после процесса грохочения на самобалансном грохоте 2000Ч5000 регулируется при помощи секторных затворов, установленных на течках под бункерами выгрузки (см. рис. 1).
Рисунок 1 - Схема расположения оборудования
1 - привод; 2 - течка; 3 - узел разгрузки самобалансного грохота;
4,5 - конвейера СА - 5,6.
Течка (см. рис. 2) состоит из двух сборочных единиц:
- воронка;
- затвор секторный.
Рисунок 2 - Течка
1 - воронка; 2 - затвор секторный
Воронка 1 представляет собой сварную листовую конструкцию, подвешенную к нижней части бункера выгрузки при помощи болтовых соединений.
Выгрузка агломерата осуществляется за счёт секторного затвора 2, который поворачивается вокруг оси, смонтированной на конструкциях воронки. Поворот затвора производится при помощи электромеханического привода 1.
Кинематическая схема привода приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Кинематическая схема привода
1 - электродвигатель; 2 - муфта с тормозом; 3 - редуктор;
4 - муфта; 5 - затвор секторный.
Техническая характеристика привода
№ п/п |
Наименование |
Параметры |
|
1 |
Электродвигатель |
||
Тип |
АИРС80А8 |
||
Мощность, кВт |
0,45 |
||
Число оборотов, об/мин |
750 |
||
2 |
Редуктор |
||
Тип |
1Ц3У-160 |
||
Передаточное число |
100 |
||
3 |
Тормоз |
||
Тип |
ТКТ-100 |
||
Тормозной момент, Н•м |
19,6 |
||
Диаметр шкива, мм |
100 |
Привод состоит из следующих узлов: рамы, муфты МУВП, электродвигателя, тормоза, и редуктора.
Привод поворота затвора осуществляется от электродвигателя через редуктор. Электродвигатель соединяется с редуктором муфтой МУВП, одна из полумуфт которой (на электродвигателе) служит одновременно тормозным шкивом.
Тормозное устройство состоит из колодочного тормоза ТКТ-100.
Узлы привода собраны на общей раме сварной конструкции.
В процессе работы привод воспринимает большие нагрузки, следовательно, наиболее изнашиваемыми парами трения являются:
- зубчатые зацепления редуктора;
- посадки подшипников на валы редуктора;
- посадка муфты на быстроходный вал редуктора.
2 .Анализ работы пары трения зубчатое колесо-шестерня
2.1 Анализ узла
Соединения с натягом должны гарантировать фиксацию контактирующих поверхностей, предотвращающих относительное проскальзывание этих поверхностей. Это реализуется за счёт назначения соответствующих натягов. Однако в процессе сборки таких соединений методом запрессовки эти натяги уменьшаются. Более надёжными являются соединения, выполненные методом тепловой сборки.
Для привода поворота секторного затвора от трёхступенчатого цилиндрического редуктора на тихоходный вал при помощи пресса установлено зубчатое колесо с посадкой для передачи крутящего момента . Диаметр тихоходного вала в месте посадки зубчатого колеса .
Общее передаточное число редуктора разобьём следующим образом:
где - передаточное число первой ступени редуктора;
- передаточное число второй ступени редуктора;
- передаточное число третьей ступени редуктора.
Следовательно, крутящий момент на промежуточном валу первой ступени равен:
где - крутящий момент на быстроходном валу редуктора.
Крутящий момент на промежуточном валу второй ступени равен:
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора равен:
Анализ пары трения будем производить по третьей, наиболее нагруженной ступени редуктора с максимальным крутящим моментом
Суммарное число зубьев шестерни и зубчатого колеса третьей ступени редуктора равно:
где - межосевое расстояние между валами шестерни и зубчатого колеса третьей ступени;
- модуль зубчатого зацепления.
Тогда число зубьев шестерни определяется по формуле:
Число зубьев зубчатого колеса определяется по формуле:
Диаметр делительной окружности шестерни равен:
Диаметр делительной окружности зубчатого колеса равен:
Диаметр вершин зубьев шестерни равен:
Диаметр вершин зубьев зубчатого колеса равен:
Диаметр впадин зубьев шестерни равен:
Диаметр впадин зубьев зубчатого колеса равен:
Ширина венца зубчатого колеса равна:
где - коэффициент ширины венца зубчатого колеса (для закрытых зубчатых передач).
Ширина венца шестерни равна:
Т.к. длина посадочной поверхности . Материал вала - сталь 45 по ГОСТ 1050-88. Твёрдость поверхности вала . Чистота обработки посадочной поверхности - 6 класс.
Определяем вид контакта для посадки . Нижнее и верхнее значения натягов равны: и .
Найдём величину , характеризующую условие перехода к насыщенному пластическому контакту:
где - при прессовой сборке;
;
;
- диаметр ступицы зубчатого колеса;
- модуль упругости.
При максимальной величине натяга крутящий момент определяем из зависимости 4.46 [1], подставляя Величина 12 мкм взята из табл. 4.5 [1] для 6-го класса чистоты обработки поверхности:
Для минимальной величины натяга крутящий момент определяем из зависимости 4.42 [1]:
Выбранная посадка обеспечивает передачу заданного крутящего момента . Установим минимальный допустимый натяг из зависимости 4.44 [1]:
Следовательно, если осуществлять сборку соединения методом тепловой сборки, то передача заданного крутящего момента будет обеспечена.
Определим контурное давление для посадки с натягом:
Определим, какой контакт реализуется, т.е. выполняется ли условие равенства:
где - упругая постоянная;
- коэффициент Пуассона (для стали 45);
- твердость менее твёрдого тела (для стали 45);
- комплексная характеристика шероховатости для более твёрдого из контактирующих тел.
Отсюда,
Следовательно, реализуется ненасыщенный пластический контакт.
2.2 Выбор смазочного материала
В качестве материала для шестерни выбираем сталь 45 по ГОСТ 1050-88, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 230, для колеса - сталь 45, термическая обработка - улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже, т.е. НВ 200. Колеса с твёрдостью <350 НВ хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению, поэтому для равномерного износа зубьев и лучшей их прирабатываемости твёрдость шестерни должна быть на (20…50) НВ больше твёрдости колеса.
Факторами, влияющими на величину изнашивания, являются контурное давление на контакте и скорость скольжения трущихся поверхностей.
Наибольшее нормальное контактное напряжение для цилиндрического прямозубого зацепления определяется по формуле:
где - коэффициент, близкий к симметричному расположению колёс.
Определим скорость скольжения:
где - окружная скорость зубчатого колеса;
- угловая скорость тихоходного вала редуктора.
Т.к. окружная скорость шестерни , т.е. не превышает 10-15 м/с, то допускаемое контактное напряжение , а, следовательно, Поэтому данное зубчатое зацепление является средненагруженным и для его смазки следует применять индустриальные масла без присадок.
Теперь рассмотрим критерии «больших» и «малых» скоростей.
Критерием больших скоростей является соотношение:
а критерием малых скоростей - соотношение:
где - коэффициент температуропроводности (для стали);
- радиус микронеровностей.
Т.е. для данного зубчатого зацепления выполняется критерий малых скоростей.
На выбор марки минерального масла для зубчатых передач оказывают влияние: температурный режим (50…130)0С, окружная скорость, нормальные контактные напряжения в зоне контакта, твёрдость и состояние контактирующих поверхностей.
Определение необходимой вязкости минерального масла для стальных зубчатых передач производится по графику на рис. 8.2 [1] в зависимости от параметра X:
где - твёрдость по Виккерсу;
- твёрдость поверхности зубьев зубчатого колеса.
Значению параметра соответствует значение кинематической вязкости .
Найдем значения кинематической вязкости при эталонных температурах 100 и 40С.
Выбираем индустриальное масло типа ИТД-1500 ГОСТ 17479.4-87 с вязкостью 1350-1650 мм2/с при эталонной температуре 400С.
Для смазки зубчатого зацепления редуктора применяют картерную систему смазки. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Подшипники смазываются тем же маслом, что и детали передач. При картерной смазке колес подшипники качения смазываются брызгами масла. Брызгами масла покрываются все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, валов и стенок корпуса масло попадает в подшипники.
2.3 Технические требования на дефектацию
Для данного узла трения, где допустимы сравнительно большие износы, критерием предельного состояния может служить уменьшение прочности детали при её износе.
Простейшим случаем влияния на прочность будет уменьшение размеров детали в результате её износа.
Определим допустимую величину износа зубьев зубчатого колеса и шестерни из зависимостей:
где - толщина зуба зубчатого колеса в основании;
- толщина зуба шестерни в основании;
- запас прочности.
При достижении предельно допустимой величины износа необходимо восстановить или заменить шестерню или зубчатое колесо.
Допустимая величина износа подходит зубчатому зацеплению и удовлетворяет условиям работы.
2.4 Технология ремонта изношенной детали
Характерными повреждениями зубчатых колёс являются:
- повреждение рабочих поверхностей (питтинг, износ, задиры);
- трещины и поломка зубчатого венца;
- изгиб или поломка зубьев;
- поломка цапфы оси;
- деформация шпоночного паза;
- износ посадочной поверхности на валу.
Восстановление зубчатых колёс может осуществляться различными способами. Такими способами являются: восстановление зубьев шестерни наваркой, напрессовка зубчатых венцов, вдавливание, прокатка зубьев, установка зубчатых секций и ввёртышей, перенарезка зубчатых колёс и исправление рабочего профиля зубьев.
Для устранения дефектов на отливках из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марок ВЧ 45-5, ВЧ 50-2 и других, применяют механизированную наварку прутками марки ПП-АНЧ-5М с последующей обработкой. При износе зубьев до 30% их толщины венец нужно повернуть на 1800, чтобы зубья работали неизношенной стороной. Зубчатый венец с двусторонним износом зубьев заменяется новым.
Для нецементированных шестерён из стали 45 применяют газовую наварку прутками из той же стали, а в случае их отсутствия - прутками из стали 60Г или 65Г. После механической обработки всю шестерню закаливают в печи и отпускают. При применении поверхностной закалки наваренных зубьев специальной газовой горелкой наварку проводят с погружением шестерни в водяную ванну.
Поверхностную закалку шестерён применяют для местного повышения твердости поверхностных слоев, оставляя их сердцевину мягкой. Наиболее производительным и совершенным методом поверхностной закалки является закалка токами высокой частоты (ТВЧ).
Восстановление зубчатых колёс может осуществляться различными способами:
- установка нового зуба;
- горячая объёмная штамповка.
Зубчатое колесо нагревают и помещают в закрытый штамп. Давлением металл перемещается в пластическом состоянии из нерабочих участков на изношенные. В случае недостаточного запаса металла зубчатое колесо предварительно наплавляют по нерабочей (торцевой) поверхности и основной металл выдавливается на изношенные поверхности. После штамповки проводят все те виды механической и химико-термической обработки зубчатых колёс, какие выполняют при изготовлении новых.
- Ротационное пластическое деформирование.
Изношенный зубчатый венец нагревают ТВЧ, раздают пуансоном или роликами и одновременно обкатывают зубчатыми накатниками, формирующими зубчатый венец с минимальными припусками на последующую обработку.
Для ремонта зубчатой пары снимают верхнюю крышку редуктора, закрепляют зажимами кольца подшипников, измеряют боковые и радиальные зазоры в зацеплении, затем снимают валы с шестернями и колесами, промывают и осматривают. Данные замеров записывают и определяют по ним перекосы колес, параллельность осей валов. В корпусе редуктора меняют все прокладки и уплотнения, проверяют его герметичность.
На снятых валах демонтируют подшипники качения в случае выявления износа зубчатой передачи. Затем снимают колеса и шестерни, меняют; они закреплены на валах на шпонках.
При сборке необходимо:
- обеспечить боковой зазор в зубчатом зацеплении в пределах, заданных
стандартом;
- обеспечить пятно контакта в соответствии со стандартом;
- обеспечить поступление масла во все смазываемые точки;
- отсутствие утечки масла через уплотнения и в местах стыков;
- обкатка и испытание после сборки.
Процесс сборки и регулировки связан с нормами бокового зазора и со степенью точности по нормам контакта зубьев. Боковой зазор зацепления колес определяется слесарным щупом, индикатором. Несоответствие бокового зазора норме может являться следствием неправильной регулировки подшипников, если отсутствуют нарушения в технологии изготовления зубчатых колес. Качество зацепления фиксируют по пятну контакта. Для этого на боковые поверхности зубьев шестерни, сцепляющейся с зубчатым колесом, наносят тонким слоем краску и провертывают её на несколько оборотов, слегка затормаживая колесо. Поверхности зубьев колеса покрываются следами краски, характеризующими размеры пятна контакта и его расположение. Отпечатки краски дают несколько увеличенное по сравнению с истинным пятно контакта, поэтому для окончательной проверки передачу обкатывают в течение 10-20 минут без краски и масла с подачей на зубья керосина. На поверхности зубьев образуются хорошо видимые блики, дающие точную картину величины и месторасположения пятна контакта.
3. Анализ работы пары трения вал-подшипник
3.1 Анализ узла
В данной паре трения применяем шариковый радиальный однорядный подшипник качения типа 211 ГОСТ 8733-75.
В качестве материала для подшипника качения выбираем сталь ШХ15 по ГОСТ 801-78, материал вала - сталь 45 по ГОСТ 1050-88.
Контактное нормальное напряжение для шарикоподшипника определяется по формуле:
где - радиальная нагрузка на подшипник;
- количество тел качения в ряду;
- диаметр шарика;
- допускаемое нормальное контактное напряжение, при котором целесообразно применять пластичные смазочные материалы (ПСМ).
Следовательно, условие выполняется.
3.2 Выбор смазочного материала
Смазка в подшипниках и подшипниковых узлах применяется для уменьшения трения, возникающего между поверхностями качения, между бортами колец и торцами роликов, а также возникающего вследствие упругих деформаций в точках контакта колец и тел качения под действием нагрузки; для отвода тепла, выделяющегося при трении элементов подшипников; для предотвращения образования коррозии на поверхностях деталей подшипников; для заполнения зазоров между неподвижными и вращающимися деталями уплотняющих устройств и предотвращения проникновения в подшипниковый узел пыли, а также для уменьшения шума при работе подшипников.
При выборе марки минерального масла для подшипникового узла необходимо учитывать размеры подшипника и частоту его вращения, величину нагрузки, действующей на подшипник, рабочую температуру подшипникового узла и состояние окружающей среды.
Средний диаметр подшипника определяется по формуле:
где - внутренний и наружный диаметры подшипника.
Т.к. средний диаметр подшипника равен и число оборотов тихоходного вала редуктора равно , то по номограмме «а» на рис. 8.1 [1] определяем кинематическую вязкость масла при рабочей температуре:
По номограмме «б» рис. 8.1 находим вязкость минерального масла при эталонных температурах:
Выбираем индустриальное масло типа ИТД-1500 ГОСТ 17479.4-87 с вязкостью 1350-1650 мм2/с при эталонной температуре 400С.
3.3 Технические требования на дефектацию
Установим минимальный допустимый натяг из зависимости:
где - момент сопротивления для подшипников качения;
-
момент трения, зависящий от типа подшипника (т.к. , т.е. );
- коэффициент, зависящий от типа подшипника и условий смазывания (см. табл. 4.6 [1]);
- момент трения, зависящий от нагрузки на подшипник;
- справочный коэффициент, принятый по табл. 4.7 [1];
- статическая грузоподъёмность;
- справочный коэффициент, принятый по табл. 4.7 [1];
- молекулярная составляющая коэффициента трения;
- длина посадочной поверхности;
- уменьшение натяга при прессовой сборке (см. табл. 4.5);
;
;
- модуль упругости.
Назначим для данной пары трения с диаметром вала переходную посадку
Величина контурного давления для шарикоподшипника качения равна:
где - суммарная нагрузка на подшипник;
- упругие постоянные контактирующих тел;
- радиус шарика.
Условием реализации упругопластического контакта (УПК) является следующее неравенство:
где - упругая постоянная;
- коэффициент Пуассона (для стали 45) [2];
- твёрдость тела подшипника;
- комплексная характеристика шероховатости для более твёрдого из контактирующих тел.
Условие выполняется, а, следовательно, реализуется упругопластический контакт.
В данном сопряжении происходит усталостное изнашивание, которое проявляется при качении в виде местных очагов разрушения (питтинг) и в отделении микрообъёмов поверхности при трении скольжении за счёт усталости поверхностных слоёв. Повышение износостойкости в условиях усталостного изнашивания достигается снижением удельной нагрузки на контакте, выбором материала с повышенным сопротивлением усталости, повышением класса чистоты обработки, применением жидких смазочных материалов с высоким классом чистоты.
На посадочных поверхностях подшипников качения распространена фреттинг-коррозия. Этот вид изнашивания проявляется в соединениях (подвижных и неподвижных) при колебаниях контактирующих поверхностей с малыми амплитудами 0,025…2,5 мм. Повреждения поверхностей вследствие фреттинг-коррозии служат концентраторами напряжений и снижают предел выносливости. В случае усталостного разрушения на фреттинг-коррозию как первопричину указывает характерный язычок металла.
Предотвратить или замедлить развитие процесса фреттинг-коррозии возможно путем:
- нанесения на поверхность контакта слоя меди, кадмия, ПТФЭ (политетрофторэтилен);
- повышения твёрдости одной из деталей;
- увеличения натяга соединения;
- увеличения шероховатости поверхности, если устраняется проскальзывание;
- фосфатирования поверхности и покрытия ее парафином;
- покрытия поверхности свинцовыми белилами или их смесью с MoS2;
- смазывания контактирующих поверхностей маслами с противоизносными присадками.
3.4 Технология ремонта изношенной детали
Одним из методов восстановления работоспособности и соответствующего уровня надёжности является замена непригодных подшипников. Этот метод применяется при облегченном доступе и малом времени для замены.
Технологический процесс ремонта включает следующие операции:
- разборка;
- промывка;
- дефектация;
- замена дефектных деталей;
- сборка;
- регулировка;
- испытания;
- приработка.
Приработку производят на специальных нагрузочных стендах. Осуществление этой операции позволяет существенно повысить (в 2-10 раз) срок службы.
В данном узле трения нагруженной является одна часть детали - часть поверхности неподвижного кольца подшипника качения. При разборке необходимо повернуть кольцо подшипника на соответствующий угол, чтобы нагрузить другую часть кольца, т.е. требуется перед разборкой зафиксировать взаиморасположение деталей подшипника кернением.
Т.к. данное соединение является соединением с натягом, для разборки применяем винтовой или гидравлический съёмник.
После разборки подшипника детали промываются в керосине вручную и готовятся к визуальной или инструментальной дефектоскопии.
После промывки детали подвергаются визуальному осмотру и инструментальному контролю с целью выявления дефектов, возникших в процессе эксплуатации узла. Для выявления развившихся трещин применяют ультразвуковую дефектоскопию. Для этого необходимо обеспечить плотный контакт излучателя и приёмника с поверхностью излучаемой детали. В качестве среды, улучшающей контакт, применяется минеральное масло. Кривизна излучателя и поверхности исследуемой детали должна быть одной и той же.
Определение величины износа осуществляется микрометрированием с использованием микрометра, индикатора, штангенциркуля и др.
Подшипники с признаками шелушения или выкрашивания рабочих поверхностей, с тяжёлым ходом и ненормальным шумом к дальнейшей эксплуатации не допускаются. При ремонтах целесообразнее заменять не подшипники, а узлы, в которые входят подшипники качения. При смене подшипников или подшипниковых узлов следует заменить уплотнительные прокладки, проверить зазоры между валом и корпусом, а также соосность отверстий и чистоту посадочных поверхностей.
Основные требования, предъявляемые собираемому узлу:
- тщательная промывка;
- точная сборка и регулировка радиальных зазоров.
От качества выполнения посадки подшипников на вал или в корпус зависят долговечность и надёжность работы машины. Сборку подшипниковых узлов можно осуществлять различными способами:
- с помощью ручных, пневматических и гидравлических прессов;
- подогревом подшипников в горячем минеральном масле;
- охлаждением вала с применением твёрдой углекислоты;
- индукционным нагревом.
Работоспособность подшипников обеспечивается при точном соблюдении радиальных зазоров. На сборке вследствие затруднения измерения радиальных зазоров, чаще всего измеряют и контролируют осевой зазор, т.е. осевое перемещение вала с напрессованным внутренним кольцом относительно внешнего кольца подшипника. Необходимо контролировать осевые зазоры в регулируемых подшипниках.
Регулировка осуществляется подбором необходимого комплекта прокладок, обеспечивающих заданный осевой зазор. Порядок регулировки следующий:
- установка торцевой крышки до упора в торец наружного кольца подшипника и закрепление её равномерно винтами так, чтобы выбрать осевой зазор в подшипнике;
- измерение щупом зазора в нескольких местах по окружности между торцевыми поверхностями крышки и корпуса;
- определение толщины комплекта регулировочных прокладок;
- установка рассчитанного комплекта регулировочных прокладок, затягивание винтов и проверка вращения вала (оно должно быть свободным).
4. Анализ работы пары трения вал-муфта МУВП
4.1 Анализ узла
Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора применяем муфту типа МУВП-18-Ш20/Ш22, которая установлена на валы диаметрами и с посадкой для передачи крутящего момента . Диаметр обоймы полумуфты . Длина посадочной поверхности . Материал вала - сталь 45 по ГОСТ 1050-88. Твёрдость поверхности вала . Чистота обработки посадочной поверхности - 6 класс.
Определяем вид контакта для посадки . Нижнее и верхнее значения натягов равны: и .
Найдем величину , характеризующую условие перехода к насыщенному пластическому контакту:
где - при прессовой сборке;
;
;
- модуль упругости.
При максимальной величине натяга крутящий момент определяем из зависимости 4.42 [1], подставляя Величина 12 мкм взята из табл. 4.5 [1] для 6-го класса чистоты обработки поверхности:
Для минимальной величины натяга крутящий момент определяем из зависимости 4.43 [1]:
Выбранная посадка обеспечивает передачу заданного крутящего момента .
Установим минимальный допустимый натяг из зависимости 4.44:
Следовательно, если осуществлять сборку соединения методом тепловой сборки, то передача заданного крутящего момента будет обеспечена.
Определим контурное давление для посадки с натягом:
Определим, какой контакт реализуется, т.е. выполняется ли условие равенства:
где - упругая постоянная;
- коэффициент Пуассона (для стали 45);
- твердость менее твёрдого тела (для стали 45);
- комплексная характеристика шероховатости для более твёрдого из контактирующих тел.
Отсюда,
Следовательно, реализуется ненасыщенный пластический контакт.
4.2 Выбор смазочного материала
Данный узел трения работает без смазочного материала.
4.3 Технические требования на дефектацию
В качестве материала для втулки муфты применяем сталь 45 ГОСТ 1050-88; твёрдость - НВ 230.
Наиболее характерными видами изнашивания для данной пары трения является смятие шпоночного соединения, срез шпонки, а также износ рабочей поверхности втулки при воздействии тормоза.
Для соединения вала с деталями, передающими вращение, часто используют шпонки из стали, имеющей ?600МПа, например, из стали 45.
Длину шпонки назначают из стандартного ряда так, чтобы она была несколько меньше длины ступицы (примерно на 5-10 мм). Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого [2], т.е. должно удовлетворяться условие:
где - усилие на валу электродвигателя;
- площадь смятия;
- соответствующие размеры шпонки и паза.
При стальной ступице и спокойной нагрузке допускаемое напряжение на смятие .
Теперь проверим шпонку на срез по формуле:
где - ширина шпонки;
- допускаемое напряжение на срез.
Т.к. условия выполняются, то применяем шпонку типа 6Ч6Ч36 ГОСТ 23360-78 [3].
4.4 Технология ремонта изношенной детали
Изношенная поверхность муфты (или тормозного барабана) восстанавливается наплавлением с последующей токарной обработкой. Восстановление втулок, а также тормозных барабанов может осуществляться, например, при помощи горячей объёмной штамповки.
Барабан нагревают и помещают в закрытый штамп. Давлением металл перемещается в пластическом состоянии из нерабочих участков на изношенные. В случае недостаточного запаса металла барабан предварительно наплавляют по нерабочей (торцевой) поверхности и основной металл выдавливается на изношенные поверхности. После штамповки проводят все те виды механической и химико-термической обработки, какие выполняют при изготовлении новых деталей.
Шпоночные пазы, изношенные более размеров, допустимых к установке без ремонта, подлежат восстановлению. Их можно восстанавливать обработкой до ремонтного размера, обработкой в новом месте под углом к существующему пазу заваркой изношенного паза.
Заключение
В данной работе для пары трения зубчатое колесо-шестерня было рассчитано: наибольшее нормальное контактное напряжение ; минимальный допустимый натяг ; величина контурного давления ; допустимая величина износа зубьев зубчатого колеса и шестерни и , а также вид контакта (реализуется ненасыщенный пластический контакт); для пары трения вал-подшипник было определено: контактное нормальное напряжение ; минимальный допустимый натяг ; определено контурное давление и вид контакта (реализуется упругопластический контакт); для пары трения вал-муфта было рассчитано: минимальный допустимый натяг ; контурное давление и вид контакта (реализуется ненасыщенный пластический контакт) и т.д.
По проделанным расчётам была подобрана система смазывания привода.
Список используемой литературы
1 Жиркин Ю.В. Надёжность, эксплуатация и ремонт металлургических машин: Учебник. Части 1 и 2. - Магнитогорск: МГТУ, 2005.
2 Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. - М.: Машиностроение, 1988.
3 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3 т. Т.2. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2001.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Назначение, описание устройства и работы грохота. Определение производительности и мощности электродвигателя привода грохота; конструктивный расчет, эскиз, обоснование компоновочных решений. Мероприятия по технике безопасности, охрана окружающей среды.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 25.09.2012Анализ конструкции детали "Зубчатое колесо", выбор заготовки и метода ее получения. Оценка нужного оборудования и технологической оснастки. Определение операций механической обработки по переходам, их нормирование. Разработка технологической документации.
курсовая работа [179,9 K], добавлен 03.04.2012Характеристика и принцип действия погрузочно-разгрузочных машин. Ленточные и пластинчатые конвейеры, эскалаторы. Ковшовые подъемники непрерывного действия. Винтовые и вибрационные конвейеры. Установки для пневматического транспортирования материалов.
реферат [3,2 M], добавлен 17.01.2017Конструкция и служебное назначение детали "Колесо зубчатое коническое". Выбор и характеристика принятого типа производства. Маршрутный план обработки детали. Характеристика оборудования. Расчет и конструирование режущего инструмента. Электробезопасность.
дипломная работа [843,8 K], добавлен 14.07.2016Разработка технологического процесса сборки узла "конический редуктор" и изготовления детали "коническое зубчатое колесо". Оформление технологической документации: маршрутная карта процесса изготовления вала, операционная карты операций процесса.
курсовая работа [70,6 K], добавлен 30.01.2011Обоснование выбора заготовки в условиях автоматизированного машиностроения. Выбор схем базирования. Маршрут изготовления детали "Колесо зубчатое" МСТ.203.30.001. Подбор технологического оснащения. Компоновочная схема гибкой автоматизированной линии.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.01.2014Проведение выбора электродвигателя, материалов шестерен и колес, смазки, муфт, определение допускаемых напряжений. Расчет тихоходной и быстроходной ступеней редуктора, ведомого и ведущего валов, подшипников. Проверка прочности шпоночных соединений.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.07.2010Расчет моментов, частот вращения, мощностей на валах привода и передаточных чисел для быстроходной и тихоходной передач. Кинематическая схема узла привода. Расчет зубьев на контактную выносливость. Выбор и проверочный расчет подшипников качения.
курсовая работа [824,4 K], добавлен 07.12.2010Описание работы привода и его назначение. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет передач привода. Проектный расчет параметров валов редуктора. Подбор подшипников качения, шпонок, муфты, смазки. Сборка и регулировка редуктора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.10.2011Краткое описание работы привода, преимущества и недостатки используемых в нем передач и соединительных муфт. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты. Обоснование выбора подшипников, расчет элементов корпуса и крышек подшипниковых узлов.
курсовая работа [908,2 K], добавлен 16.05.2019