11.3 Ведомый вал редуктора.

11.3.1 Расчет на сопротивление усталости.

Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение. = 890 МПа, = 540 МПа. Проверяемое сечение 7-7 (под колесом, = 70 мм.). Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки на валу.

Условие прочности.

S = [S],

где S, [S] – расчетный и допускаемый коэффициент запаса прочности;

[S] = 2,5 ..4

- коэффициент запаса прочности при изгибе и кручении.

= ,

= ,

здесь , - предел выносливости материала вала при изгибе и кручении.

= 0,45 · ;

= 0,25 · ;

- предел прочности материала вал;

= 890 МПа;

= 0,45 · 890 = 400,5МПа;

= 0,25 · 890 = 222,5МПа;

, – эффективный коэффициент концентрации напряжения при изгибе и кручении;

= + ;

= + ;

здесь ,- эффективный коэффициент от формы

= 2;

= 1;

эффективный коэффициент от состояния поверхности;

= 2 + 1,1 – 1 = 2,1;

= 1 + 1,1 – 1 = 1,1;

- масштабный коэффициент;

=0,76;

=0,65;

– коэффициент поверхности упрочнения;

= 1 – при улучшении и нормализации;

- коэффициент чувствительности к ассиметрии цикла;

= 0,1;

= 0,05;

, - амплитуда напряжении при изгибе и кручении;

, – среднее напряжение;

Условимся, что напряжение изгиба изменяется по симметричному циклу, а напряжение кручения изменяется по отнулевому циклу.

=

где - суммарный изгибающий момент в проверяемом сечении;

= 180,92 Н·м;

- момент сопротивления сечения вала изгибу;

= – = - = 30,85 · мм³;

здесь диаметр вала под колесом, мм;

b – ширина шпоночного паза на валу, мм;

b = 16 мм;

t₁ – глубина шпоночного паза на валу, мм

t₁ = 6 мм;

= = 5,86 МПа;

= = ;

где – передаваемый валом вращающий момент;

5 Н·м;

- момент сопротивления вала кручению;

= - = - = 64 мм³;

= = = 6,89 МПа;

= = = 25,97;

= = = 11,35;

S = 10,4 [S]

11.3.2 Расчет на статическую прочность.

S_т = S_т],

где S_т S_т] – расчетный и допускаемый коэффициент запаса прочности по текучести;

S_т] = 1,2 …1,8;

- предел текучести материала вала;

= 540 МПа;

- коэффициент перегрузки

= 2;

- эквивалентное напряжение;

= ,

здесь - напряжение изгиба в проверяемом сечении;

= 5,86 МПа;

- напряжение кручения в проверяемом сечении;

= 2· = 2 · 6,89 = 13,78 МПа;

= = 24,58

S_т = = 11 S_т].

12. Посадки зубчатых деталей редуктора.

Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в [6, с. 263] по ГОСТ 25347-82.

12.1. Посадка зубчатых колес на вал: .

12.2 Отклонение вала под внутренние кольца подшипников качения: k6.

12.3 Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников качения: H7.

12.4 Посадка муфты на вал: .

12.5 Посадка распорных втулок: .

12.6 Посадка распорных колец: .

12.7 Отклонение вала под уплотнение: f9

13. Выбор сорта масла.

Смазывание зубчатого зацепления производят разбрызгиванием из общей масляной ванны. Масло захватывается и разбрызгивается одним из быстро вращающихся колес, в корпусе образуется масляный туман, который стекает и попадает в подшипники. Объём масляной ванны V определяем из расчета 0,25 дм³.

V = 0,25· P,

где Р – мощность электродвигателя, кВт.

V = 0,25 · 7,82 = 1,955 дм³.

Устанавливаем вязкость масла. [5, с.253]

При контактных напряжениях:

= = 412,4 МПа;

И скорости:

= = 1,823 м/с;

Рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34 · 10^-6 м²/с. Принимаем масло индустриальное И – 30А (по ГОСТ 20799 - 75^*). [5, с.253]

14. 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 °С;

в промежуточный вал закладывают шпонку (под колесом) 10 х 8 х 50мм;

в ведомый вал закладывают шпонку (под колесом) 16 х 10 х 65 мм и под (полумуфтой) 20 х 12 х 64мм, напрес­совывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем наде­вают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

На ведущий и ведомый валы насаживают сквозные подшипниковые крышки. Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закла­дывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закреп­ляют крышки винтами.

Затем ввертывают пробку маслосливного отверстия с про­кладкой и жезловый маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

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

Содержание

Введение ……………………………………………………………………

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода………

2. Расчет передачи редуктора……………………………………….…....

2.1 Расчет быстроходной цилиндрической передачи……………….......

2.2 Расчет тихоходной цилиндрической передачи…………………...….

3. Предварительный расчет валов…………………………………….......

4. Конструктивные размеры шестерни и колеса…………………………

4.1 Быстроходная ступень……………………………………………........

4.2 Тихоходная ступень……………………………………………….……

5. Конструирование элементов корпуса редуктора……………..……….

6. Первый этап эскизной компоновки……………………………...……..

7. Расчет подшипников на долговечность………………………………..

8.1 Выбор и проверочный расчет упругой втулочно-пальцевой муфты.

8.2 Ведомый вал редуктора. Выбор и проверочный расчет

упругой втулочно–пальцевой муфты……………………………………..

9. Выбор шпонок и проверочный расчет на прочность…………………

9.1 Ведущий вал редуктора………………………………………………..

9.2 Ведомый вал редуктора………………………………………………..

9.3 Промежуточный вал редуктора ………………………………………

10. Второй этап эскизной компоновки……………………………………

11. Проверочный расчет валов…………………………………………….

11.1 Ведущий вал редуктора……………………………………………….

11.2 Промежуточный вал редуктора……………………………………...

11.3 Ведомый вал редуктора………………………………………………

12. Посадки зубчатых деталей редуктора………………………………...

13. Выбор сорта масла……………………………………………………..

14. Сборка редуктора………………………………………………………

Перечень используемой литературы………………………………..……

Введение

Привод механизма ленточного конвейера состоит из электродвигателя, упругой муфты с торообразной резиновой оболочкой, соединяющей ведущий вал редуктора с валом электродвигателя, цилиндрического редуктора и зубчатой муфты, соединяющей ведомый вал редуктора с валом барабана конвейера.

Цилиндрический редуктор включает в себя цилиндрические передачи, валы и опоры. Опорами шестерен и колес служат валы, которые опираются на различные шариковые подшипники, установленные «враспор».

От электродвигателя вращающий момент на ведущий вал редуктора передается через упругую муфту. Упругая муфта смягчает толчки и удары, гасит колебания. Муфта допускает радиальное смещение ∆r = 1…5мм, ∆а = 2…5мм и угловые ∆φ = 1,5°…2°

Редуктор служит для уменьшения частоты вращения и увеличения вращающего момента.

Аннотация

Пояснительная записка содержит страниц, в том числе рисунков, таблиц и источников.

Графическая часть выполнена на 1 листе формата А1 и на 3 листах формата А3.

В данной работе были произведены расчеты посадок зубчатых деталей редуктора, подшипников качения, шпоночного соединения. Был выбран электродвигатель и произведен кинематический расчет привода, расчет быстроходной косозубой и тихоходной прямозубой цилиндрической передачи. Выбор и проверочный расчет валов, упругой муфты с торообразной резиновой оболочкой, выбор сорта масла и сборка редуктора.