Расчет и проектирование привода общего назначения, состоящего из электродвигателя, клиноременной или цепной передачи и редуктора

Промежуточный вал — (55 мм, b (h (l = 12(8(32 мм;

;

Ведомый вал :

(60 мм, b (h (l = 16(10(45 мм;

;

(42 мм, b (h (l = 12(8(56 мм;

;

9. Проверочный расчёт валов редуктора Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения — по отнулевому (пульсирующему).

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности n для опасных сечений и сравнений их с требуемыми значениями [n]. Прочность соблюдена при Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.

Промежуточный вал:

Материал вала — сталь 45 нормализованная, Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

Сечение А-А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Изгибающие моменты:

относительно оси y ;

относительно оси x .

Результирующий изгибающий момент

.

Моменты сопротивления сечения нетто:

Амплитуда номинальных напряжений изгиба

.

Среднее напряжение цикла нормальных напряжений

.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

.

Коэффициенты запаса прочности:

где

= 1,79 — эффективный коэффициент нормальных напряжений по [1, табл. 6.5];

= 0,844 — масштабный фактор для нормальных напряжений по [1, табл. 6.8];

= 0,21 — для углеродистых сталей;

где

= 1,68 — эффективный коэффициент касательных напряжений по [1, табл. 6.5];

= 0,724 — масштабный фактор для касательных напряжений по [1, табл. 6.8];

= 0,1 — для углеродистых сталей.

Общий коэффициент запаса прочности

.

Сечение Б-Б. Концентрация напряжений обусловлена переходом от (45мм к (34,5мм: при и коэффициенты концентрации напряжений. Масштабные факторы .

Осевой момент сопротивления сечения

.

Амплитуда нормальных напряжений

где MXY = 49,56(103 Н*мм — изгибающий момент (эпюр моментов в схеме вала).

Полярный момент сопротивления

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

.

Среднее напряжение цикла нормальных напряжений

.

Коэффициенты запаса прочности:

;

.

Общий коэффициент запаса прочности

.

10. Выбор муфты При выборе муфт руководствуемся следующими соображениями. В приводах, испытывающих ударные нагрузки, следует предусматривать упругие муфты. Упругие муфты рекомендуется применять при не строго выдержанной соосности соединяемых валов в процессе монтажа и эксплуатации. Широкое распространение получили муфты с неметаллическими упругими элементами.

Примем наиболее простую из них — муфта упругая втулочнопальцевая (МУВП) по ГОСТ 21 424–75 с цилиндрическим отверстием на концы валов по ГОСТ 12 080;66. Упругие втулки из специальной резины, стойкой в минеральном масле, воде, бензине и керосине. Муфты выдерживают кратковременные двукратные перегрузки. Материал полумуфт — чугун СЧ 21−40. Материал пальцев — сталь 45.

Муфту выбираем по диаметру вала и по величине расчётного момента

где k = 1,4 — коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия;

Мном .= 620 Нм — номинальный передаваемый момент.

.

Выбираем муфту с номинальным крутящим моментом .

11. Смазка редуктора Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса на высоту зуба (примерно 10мм). Объем масляной ванны VM определяем из расчета 0,5 дм³ масла на 1 кВт передаваемой мощности дм3.

По [1, табл. 8.8] устанавливаем вязкость масла в зависимости от окружной скорости. В быстроходной паре при скорости м/с рекомендуемая вязкость; в тихоходной м/с рекомендуемая вязкость. Среднее значение. По [1, табл.

8.10] принимаем масло индустриальное И-100А по ГОСТ 20 799–75 с вязкостью .

Уровень масла контролировать жезловым маслоуказателем при остановке редуктора.

Подшипники смазываются масляным туманом.

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

Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80— 100° С;

в промежуточный валшестерню закладывают шпонки напрессовывают быстроходное зубчатое колесо до упора в зубчатый венец валшестерни, насаживают распорную втулку и мазеудерживающие кольца, устанавливают предварительно нагретые в масле конические роликоподшипники;

в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают тихоходное зубчатое колесо до упора в бурт вала, затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают конические роликоподшипники, предварительно нагретые в масле.

На ведущий и ведомый валы насаживаются распорные втулки и крышки сквозные с впрессованными в них манжетами.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора, вкладывают регулировочные шайбы, регулировочные крышки (ранее собранные с регулировочным винтом и стопорным рычагом) 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.

После этого регулируют натяг подшипников. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки).

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляют крышку болтами.

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

Библиографический список:

С. А. Чернавский, Курсовое проектирование деталей машин, М.: «Машиностроение», 1980 г.

П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов, Конструирование узлов и деталей машин, М.: «Высшая школа», 1998 г.