Курсовое проектирование деталей машин

Смазывание зацепления и подшипников — разбрызгиванием жидкого масла, залитого в корпус ниже уровня витков так, чтобы избежать чрезмерного заполнения подшипников маслом, нагнетаемым червяком.

Разрабатываем уплотнение валов. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла и устанавливаем маслоуказатель.

Конструируем стенку корпуса и крышки. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем крюки для подъема.

Устанавливаем крышки подшипников глухие и сквозные для манжетных уплотнений. Под крышки устанавливаем металлические прокладки для регулировки.

Конструкцию червячного колеса выполняем, насаживая бронзовый венец на чугунный центр с натягом.

Вычерчиваем призматические шпонки: на выходном конце вала червяка, на выходном конце вала червячного колеса и под червячным колесом. Лист 20 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

9. Уточненный расчет валов

Расчет на изгиб вала червяка.

Расчетная схема вала червяка приведена на рисунке 3.

Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:

222,9· 104 мм4

Стрела прогиба:

= 0,013 мм Допускаемый прогиб:

[f] = (0,005…0,01)m = (0,005…0,01)· 10 = 0,05…0,1 мм Таким образом жесткость обеспечена, так как:

f = 0,013 мм < [f] = 0,05…0,1 мм Тихоходный вал.

Опасное сечение — опора 2.

Концентрация напряжений в опасном сечении вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал с натягом.

Материал вала — сталь 40Х, НВ = 240, σв = 900 МПа, σт = 750 МПа, τт = 290 МПа,

σ-1 = 360 МПа, τ-1 = 200 МПа, ψτ = 0,09, [2].

Расчет вала в опасном сечении на сопротивление усталости.

Мсеч = FM l3 = 4398 · 0,082 = 361 Н· м;

σа = σu = Мсеч / 0,1d33 = 361 · 103 / 0,1 · 703 = 10,5 МПа

τа = τк /2 = Т2 / 2 · 0,2d33 = 1238 · 103 / 0,4 · 703 = 9,0 МПа Кσ / Кdσ = 3,8 [2]; Кτ / Кdτ = 2,2 [2];

KFσ = KFτ = 1 [2]; KV = 1 [2].

KσД = (Кσ / Кdσ + 1 / КFσ - 1) · 1 / KV = (3,8 + 1 — 1) · 1 = 3,8

KτД = (Кτ / Кdτ + 1 / КFτ - 1) · 1 / KV = (2,2 + 1 — 1) · 1 = 2,2

Лист 21 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

σ-1Д = σ-1 / KσД = 360 / 3,8 = 94,7 МПа

τ-1Д = τ -1 / KτД = 200 / 2,2 = 91 МПа

Sσ = σ-1Д / σа = 94,7 / 10,5 = 9; Sτ = τ -1Д / τ а = 91 / 9,0 = 10,1

S = Sσ Sτ / = 9 · 10,1 / = 6,7 > [S] = 2,5

Прочность вала обеспечена.

Лист 22 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

10. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Шпонки призматические по ГОСТ 23 360–78.

Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности:

σсм = 2 Т / d (l — b)(h — t1) ≤ [σ]см Допускаемые напряжения смятия:

— стальная ступица [σ]см = 110…190 МПа;

— чугунная ступица [σ]см = 55…95 МПа.

Быстроходный вал Ø32 мм, шпонка 10×8×56, t1 = 5 мм.

σсм = 2 · 32,7 · 103 / 32 · (56- 10)(8 — 5) = 14,8 МПа < [σ]см Тихоходный вал Ø65 мм, шпонка 18×11×70, t1 = 7 мм.

σсм = 2 · 1238 · 103 / 65 · (70 — 18)(11 — 7) = 108,8 МПа < [σ]см Тихоходный вал Ø80 мм, шпонка 22×14×80, t1 = 9 мм.

σсм = 2 · 1238 · 103 / 80 · (80 — 22)(14 — 9) = 93,6 МПа < [σ]см Условия выполняются. Шпонки пригодны.

Лист 23 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

11. Тепловой расчет редуктора

Тепловой расчет редуктора.

Для проектируемого редуктора площадь тепловой поверхности: А = 0,77 м².

Δt = tш · tв = (Рr · (1 — η)) / (kt · A) ≤ [Δt],

где Рr = 3,25 кВт = 3250

Вт — требуемая для работы мощность на червяке.

Считаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха и принимаем коэффициент теплопередачи kt = 17 Вт/(м2 · С°).

Δt = (3250 · (1 — 0,78)) / (17 · 0,77) = 54,6° < [Δt],

Допускаемый перепад температур [Δt] = 60°.

Условие выполняется.

Лист 24 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

12. Выбор и расчет количества масла

Рекомендуемая вязкость масла при

[σ]H = 155 МПа и v = 4,97 м/с будет равна 20 · 10−6 м2 / с.

Примем масло индустриальное И-Т-С-320 ГОСТ 21 743–76.

Слив масла осуществляется через сливное отверстие, предусмотренное при проектировании данного редуктора.

Смазывание подшипников осуществляется масляным туманом. Для предотвращения залива маслом подшипников применены внутренние уплотнения.

Лист 25 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

13. Сборка редуктора

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

Сборку редуктора производят в соответствии с чертежами общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают мазеудерживающие кольца и подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80 °C — 100 °C.

В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают подшипники, нагретые в масле.

Собранные валы устанавливают в корпус.

Надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком.

Для центровки крышку корпуса устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.

Закладывают в подшипниковые сквозные крышки уплотнения и устанавливают крышки с прокладками.

Регулировку конических подшипников производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.

Для регулировки червячного зацепления необходимо комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости червячного колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок с одной стороны корпуса на другую, чтобы при этом сохранилась регулировка подшипников, суммарная толщина набора прокладок, должна оставаться неизменной.

Ввертывают маслоспускную пробку с прокладкой и жезловым маслоуказателем. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.

Собранный редуктор испытывают на стенде.

Лист 26 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Список использованной литературы

1. С. А. Чернавский и др. — Курсовое проектирование деталей машин,

Москва, «Машиностроение», 1988 г.

2. П. Ф. Дунаев, С. П. Леликов — Конструирование узлов и деталей машин, Москва, «Высшая школа», 1998 г.

3. М. Н. Иванов — Детали машин, Москва, «Высшая школа», 1998 г.

4. А. Е. Шейнблит — Курсовое проектирование деталей машин, Калининград, «Янтарный сказ», 2002 г.

Лист 27 Изм. Лист № докум. Подпись Дата