содержание
Перечень условных обозначений 3
Введение 4
1 Краткое описание устройства и принципа действия
разрабатываемого изделия5
2 Расчетно- конструкторский отдел 6
2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой
расчеты привода 6
2.2 Расчет червячной передачи редуктора 9
2.3Расчет открытой передачи 15
2.4 Предварительный расчет валов редуктора и их эскизы 18
2.5Конструктивные размеры червячной пары редукторов 20
2.6 Конструктивные размеры корпуса редуктора 20
2.7 Первый этап компоновки редуктора21
2.8 Подбор и расчет подшипников для валов редуктора 22
2.9 Подбор муфты 31
2.10 Подбор и проверочный расчет шпоночных или
шлицевых соединений 31
2.11 Проверочный расчет на сопротивление усталости
вала редуктора 32
3 Технологический раздел34
3.1 Выбор смазки. Смазка зацепления и подшипников 34
3.2 Описание сборки редуктора34
Заключение 36
Список литературы38
перечень условных обозначений
КПД – коэффициент полезного действия
ηп– кпд подшипника
ηр.п.– кпд ременной передачи
ηред– кпд редуктора (червячного)
Р – мощность
ω;n– скорость вращения
U– передаточное число
[σ] – допускаемое напряжение
d— делительный диаметр
da— диаметр вершин витков
df— диаметр впадин
b1— длина нарезной части червяка
daM2— наибольший диаметр колеса
b2— ширина венца.
Введение
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителямиили мультипликаторами.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов.
1 краткое описание устройства и принципа действия разрабатываемого изделия
Привод ленточного конвейера состоит:
электродвигатель;
открытая ременная передача;
муфта фланцевая;
вал червячный;
шариковые радиально-упорные подшипники;
червячное колесо;
роликовые конические подшипники;
корпус редуктора;
барабан приводной ленточного конвейера.
Проектируемый редуктор служит для передачи вращения и изменяющего крутящего момента от электродвигателя к исполнительному механизму – приводному барабану ленточного конвейера. Проследим передачу момента. От электродвигателя посредством ременной передачи крутящий момент передается на червячный вал установленный в корпусе на подшипниках качения. Червячный вал имеет червяк, который зацепляется с червячным колесом, установленным на валу посредством шпоночного соединения, установленным также на подшипниках качения. Выходной конец ведомого вала редуктора посредством шпоночного соединения и муфты фланцевой соединен с приводным валом барабана ленточного конвейера с лентой.
2 Расчетно-конструкторский раздел
2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты привода
/>-рис.1.Эскизэлектродвигателя.
Исходные данные:
/>-окружная сила, кН; />=3.6 кН;
/>-скорость, м/с; />=0.8 м/с;
/>-диаметр барабана, мм; />=400 мм;
Срок службы привода; L= 4 лет;
Коэффициент годового использования; kгод =0.5
Коэффициент суточного использования kсут =0.2
2.1.1 Подбор электродвигателя
1.Выбор электро двигателя
1.1 индексация звеньев
1-2 ременная передача
1 ведомый
2ведущей
3-4 червячная передача
3 червяк
4червячное колесо
Вал 1- вал электро двигателя
Вал 2-3 входной вал редуктора
Вал 4 выходной вал редуктора
1.2 подбор электро двигателя
Необходимуюмощность на ведущем барабане транспортера определяют по формуле ([1],c, 5):
/>кВт.
КПД отдельных ступеней приводаопределяют по формуле ([1],c, 5):
/>
/>
/>
Общий КПД приводаопределяют по формуле ([1],c, 5):
/>
Требуемая мощность электродвигателя определяют по формуле ([1],c, 7):
/>кВт.
Частота вращения вала барабана транспортераопределяют по формуле ([1],c, 7):
/>об/мин.
Ориентировочные передаточные числа отдельных ступеней привода определяют по формуле ([1],c, 6, таблица 1.2):
/>=20
/>=2
Ориентировочное общее передаточное число привода определяют по формуле ([1],c, 7):
/>
Ориентировочная частота вращения вала электродвигателяопределяют по формуле ([1],c, 7):
/>об/мин.
По полученным данным: />кВт. и />об/мин. Выбираю электродвигатель N100L4/1410 ([1], с.321, таблица 18.36)., у которого мощность />кВт., и число оборотов />об/мин.
Уточняю общее передаточное число привода определяют по формуле ([1],c, 8):
U/>,
оставляю в редукторе стандартное передаточное число/>, тогда фактическое передаточное число открытой передачи определяют по формуле ([1],c, 8) будет равно:
/>
2.1.2 Кинематический расчет привода
Скорости вращения всех валовопределяют по формуле ([1],c, 8):
/>об/мин;
/>об/мин;
/>об/мин,
где />-вал электродвигателя;
/>-ведомый вал ременной передачи или ведущий вал редуктора;
/>-ведомый вал редуктора.
Угловые скорости всех валов:
/>/>;
/>/>;
/>/>.
Мощность на всех валах привода определяют по формуле ([1],c, 7):
/>кВт;
/>кВт;
/>кВт,
где />-ведущий вал ременной передачи;
/>-ведомый вал ременной передачи или ведущий вал редуктора;
/>-ведомый вал редуктора.
Вращающие моменты на всех валахопределяют по формуле ([1],c, 4):
/>;
/>Н×м;
/>Н×м;
/>Н×м,
где />-вращающий момент ведущей ременной передачи;
/>-вращающий момент ведомого вала ременной передачи или вращающий момент ведущего вала редуктора;
/>-ведомый вал редуктора.
вал
u
n об/мин
wc
pквт
/>Н×м
1
23
4
U12 =37.1
N1=1410
W1=147.6
P1=3.9
T1=26.4
N23=783.3
W23=81.9
P23=3.67
T23=42.3
U=1.8
N4=39.17
W4=4
P4=2.9
T4=674.4
2.2 Расчет червячной передачи редуктора
2.2.1Выбор материала
Выбираем материал червяка и венца червячного колеса. Принимаем для червяка сталь 45 с закалкой до твердости не менее HRC45 и последующим шлифованием.
Для выбора материала для колеса предварительно определяют скорость скольжения по формуле ([1],c. 26):
/>;
/>м/с,
следовательно, скорость скольжения меньше 3.1 м/с, значит выбираем безоловянные бронзы: БрА10Ж4Н-4 у которой σ/>=650 МПа и σ/>=460 МПа
2.2.2 допускаемые напряжения
Выбранная бронза относится к материалам 2 группы.
Допускаемое контактное напряжение определяют по формуле ([1],c, 28):
σ/>[σ/> МПа,
где /> — допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений, МПа; />=300 МПа для червяков при твердости больше или равно HRC45.
Допускаемое напряжение изгиба определяют по формуле ([1],c, 28):
/>МПа,
/>
где /> — коэффициент долговечности.
Коэффициент долговечностиопределяют по формуле ([1],c, 28):
/>
/>.02
Общее число циклов перемены напряжений:
/>
где /> — общее время работы передачи.
Исходное допускаемое напряжение изгибаопределяют по формуле ([1],c, 28):
[σ]/>σ/>Па,
где /> — предел прочности;
/> — предел текучести.
2.2.3 Межосевое расстояние
Межосевое расстояние определяют по формуле ([1],c, 28):
/>[σH]/>=140 мм,
КНВ=0.5 * (КНВ+1)=0.5*(1.1+1)=1.05
примем межосевое расстояние, после округления его в большую сторону />мм;([1],c.28).
2.2.4 Подбор основных параметров передачи
Число витков червяка/>=2 ([1], с.28); число зубьев колеса />
Модуль передачиопределяют по формуле ([1],c, 28):
/>мм,
стандартное ближайшее значение m=5 ([1],c.29, таблица 2.11).
Коэффициент диаметра червякаопределяют по формуле ([1],c, 28):
/>
Минимальное значение />. Принимаем q=16 ([1],c.29, таблица 2.11).
Коэффициент смещения инструментаопределяют по формуле ([1],c, 28):
/>
Окончательно имеем следующие передачи:/>, />=2, />=40, m=5, q=16, Х=0. фактическое передаточное число />([1], с. 29).
2.2.5 Геометрические размеры червяка и колеса
Размеры червяка и колеса определяют по формуле ([1], с. 29).
Делительный диаметр червяка:
/>мм.
Диаметр вершин витков:
/>мм.
Диаметр впадин:
/>мм.
Длина нарезной части:
/>мм.
Диаметр делительной окружности колеса:
/>мм.
Диаметр окружности вершин зубьев:
/>мм.
Диаметр колеса наибольший:
/>мм.
Диаметр впадин:
/>мм.
Ширина венца:
/>мм.
2.2.6 Проверочный расчет передачи на прочность
По таблице 2.12 для />=2 и q=8 угол α=14.2. окружную скорость на червяке определяют по формуле ([1], с. 29).
/>м/с.
Скорость скольженияопределяют по формуле ([1], с. 29):
/>м/с.
Допускаемое контактное напряжениеопределяют по формуле ([1], с. 29):
/>МПа.
Окружная скорость на колесеопределяют по формуле ([1], с. 29):
тогда коэффициент К=1.
Расчетное напряжениеопределяют по формуле ([1], с. 29):
σ/> /> МПа,
где К-коэффициент-нагрузки.
/>/>
σ/>[σ/>]
меньше, соответственно меньше допускаемого.
2.2.7 КПД передачи
/>
Угол трения Р=1.55 ([1], с 30, таблице 2.13);
КПД передачиопределяют по формуле ([1], с. 30):
/>
2.2.8 Силы в зацеплении
Окружная сила на колесе и осевая сила на червякеопределяют по формуле ([1], с. 31):
/>Н
Окружная сила на червяке и осевая сила на колесеопределяют по формуле ([1], с. 31):
/>Н
Радиальная силаопределяют по формуле ([1], с. 31):
/>
2.3 расчет вала от корпуса
/>мм
По номограмме (7.3, с.134) в зависимости от />и />, принимаем сечения клинового ремня А.
Диаметр меньшего шкива определяют по формуле />мм.
4.1 Оринтировачный расчет вала
/>мм
/>мм
4.2 Расчет выходного вала
/>мм.
/>мм
/>мм
/>мм
4.3Подбор подшипников качения
вал
Вала
Тип
Серия
Ус. обозн.
D
T
2.3
35
Роликовые
Конические
средние
7307А
72
23
4
30
Роликовые
Конические
легкие
7206А
62
17.5
5 Контруктивный размер детали передачи
5.1 червяк
/>
/>
рисунок 2
5.2 червячное колесо
/>мм
/>мм F=4
/>
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
6)Конструирование корпусных изделий
/>мм
Потшибники входного вала устанавливаются в стакане
/>мм
/>мм
/>
/>мм
/>мм
Толщена стенки редуктора
δ/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
/>мм
7) Проверка долговечности подшипников
Характеристики подшипников
Таблица 7.2
Роликовые конические подшипники однорядные
вал
Условные обозначения
d
D
T
Cг
Cог
e
Y
Y0
23
7307А
35
80
23
68.2
50
0,31
1,9
1.1
4
7206А
30
62
17.5
38
25.5
0.37
1.6
0,9
Пространственная сил в приводе
Исходные данные:
/>H;
/>H;
/>Н
/>Н
/>
Определение точки приложения сил
/>
/>мм;
/>мм;
Проверка для входного вала
7.2)Расчет реальной опоры
Вертикальная плоскость:
/>
/>
/>
/>
/>
/>;
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>H·мм.
/>H·мм.
Проверка:
/>.
Моменты:
/>, />;
/>, />H·мм.
/>, />;
/>H·мм.
/>, />;
/>, />H·мм.
Горизонтальная плоскость:
/>;
/>;
/>H.
/>H.
Проверка:
/>.
Моменты:
/>, />;
/>, />H.
/>, />;
/>H,
/>H.
/>,/>;
/>, />H.
Суммарные реакции:
/>H;
/>H.
где /> — угловая скорость двигателя.
Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету:
/>
Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов />=100 мм, />=400 мм.
Межосевое расстояние определяют по формуле ([2], с. 130, формула 7.26):
/>следует принять в интервале:
/>мм;
a/>мм,
где /> — минимальное межосевое расстояние;
a/> — максимальное межосевое расстояние;
/> — высота сечения ремня;/>([2],c.133, таблица 7.7). Принимаем предварительно близкое значение />=500 мм.
Расчетная длина ремня определяют по формуле ([2], с. 121, формула 7.7):
/>
=1830 мм.
Ближайшее значение по стандарту L=1800 мм ([2], с.131). Уточненное значение межосевого расстояния />с учетом длины ремня L определяют по формуле ([2], с. 130, формула 7.27):
/>, где
/>мм;
/>;
/>мм.
При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0.01L=0.01×1800=18мм; для облегчения надевания ремней.
Угол обхвата меньшего шкива определяют по формуле ([2], с. 135, формула 7.29):
/>
Коэффициент, режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи по ([2], таблица.7.10). Для привода к ленточному конвейеру при односменной работе />=1.0.
Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по ([2], таблица.7.9). для ремня сечения А при длине L=1800 мм, коэффициент />=1.01.
Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата ([2], таблица.7.29), при />=145º, коэффициент/>=0.9.
Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче ([2], таблица.7.29), будет от 4 до 6, примем коэффициент />=0.95.
Число ремней в передаче определяют по формуле ([2], формула7.29):
/>,где/>=1.76, принимаем z=2.
Натяжение ветви клинового ремняопределяют по формуле ([2], формула 7.30):
/>Н;
/>м/с;
/>,
где θ- коэффициент, учитывающий центробежную силу.
Давление на валы определяют по формуле ([2], формула 7.31):
/>Н
Ширина шкивов Вшопределяют по формуле ([2], таблица 7.12):
/>мм,
где z— число ремней в передаче.
2.4 Предварительный расчет валов редуктора и их эскизы
Исходные данные:
/>=54.7 Н×м
/>=691 Н×м
2.4.1 Ведущий вал
Диаметр выходного конца по расчету на кручениеопределяют по формуле([2], с.161, формула 8.16):
/>мПа,
где /> — допускаемое напряжение на кручение;
/>мм
Диаметры подшипниковых шеек />мм; параметры нарезной части />мм; />мм и/>=64 мм. Для выхода режущего инструмента при нарезании витков рекомендуется участки вала, прилегающие к нарезке, протачивать до диаметра меньше />.
Длина нарезной части/>=103.4 мм.
Расстояние между опорами червяка примем />;
Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры/>мм.
/>
рисунок 1
2.4.2 Ведомый вал
Диаметр выходного концаопределяют по формуле ([2], с.161, формула 8.16):
/>мм
принимаем />=52 мм.
Диаметры подшипниковых шеек />=55 мм, диаметр вала в месте посадки червячного колеса />=60 мм.
/>
рисунок 2
--PAGE_BREAK--2.5 Конструктивные размеры червячной пары редуктора
Диаметр ступицы червячного колеса:
/>мм.
принимаем />=100 мм.
Длина ступицы червячного колеса:
/>мм.
принимаем/>мм.
2.6 Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышкиопределяют по формуле ([2], с. 241, таблица 10.2):
δ/>мм,
принимаем δ=8 мм;
δ/>мм,
принимаем/>мм.
Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышкиопределяют по формуле ([2], с. 241, таблица 10.2):
/>δ/>мм.
Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышекопределяют по формуле ([2], с. 241, таблица 10.2):
/>δ/>мм;
/>δ/>мм,
принимаем />=20 мм.
Диаметры фундаментных болтов определяют по формуле ([2], с. 241, таблица 10.2):
/>мм,
принимаем М=16 мм.
Диаметры болтовопределяют по формуле ([2], с. 241, таблица 10.2):
/>мм,
принимаем М=12 мм.
/>мм,
принимаем М=8 мм.
2.7 Компоновка редуктора
Таблица 7.1
Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные
Условные обозначения
d
D
B
T
r
r1
C
C0
kH
66406
30
90
23
2,5
1,2
43,8
27,0
Таблица 7.2
Роликоподшипники конические однорядные
Условные обозначения
d
D
B
T
r
r1
C
C0
e
Y
Y0
kH
7311
55
120
29
31,5
3,0
1,0
107
81,5
0,33
1,8
0,99
В таблицах. 7.1 и 7.2 показаны размеры для однорядных радиально-упорных шарикоподшипников и однорядных конических роликоподшипников.
a1=0,5(B+/>tg α)=0,5(23+30+23/2tg36º)=21мм;
a2=/>25.4мм.
где а – расстояние между точкой пересечения нормалей, проведенных к серединам контактных площадок и торцом подшипника.
2.8 Подбор и расчет подшипников для валов редуктора
2.8.1 Ведущий вал
Номер подшипника 66406.
Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных подшипников определяют по формуле ([2], формуле 9.9):
/>Н;
/>Н.
где для подшипников шариковых радильно-упорных с углом α=36º коэффициент осевого нагружения е=0.68 (таблица 9.18).
Осевые нагрузки подшипников (таблица 9.21). В нашем случае />; />; тогда />Н; />Н.
Рассмотрим левый (первый) подшипникопределяют по формуле ([2], с. 217, таблица 9.22):
Отношение />; осевую нагрузку не учитываем.
Эквивалентная нагрузкаопределяют по формуле ([2], с. 215, формула 9.5):
/>Н,
где по табл. 9.19 для приводов винтовых конвейеров/>=1.3; коэффициенты V=1 и/>=1.
Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.
Рассмотрим правый (второй) подшипник определяют по формуле ([2], с. 217, таблица 9.22):
Отношение />, поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой:
/>кН,
где Х=0.41 и Y=0.87 по табл. 9.18.
Расчетная долговечность, млн. об., определяют по формуле ([2], с. 211, формула 9.1):
/>млн.об.
Расчетная долговечность, чопределяют по формуле ([2], с. 211, формула 9.2):
/>ч ч.
где n=676 об/мин – частота вращения червяка.
Тогда устанавливаем два подшипника в ряд.
2.8.2 Нагрузка вала червяка
/>
рисунок 3
Исходные данные:
/>H;
/>H;
/>H;
/>H;
/>мм;
/>мм.
Вертикальная плоскость:
/>;
/>;
/>H·мм.
/>H·мм.
Проверка:
/>.
Моменты:
/>, />;
/>, />H·мм.
/>, />;
/>H·мм.
/>, />;
/>, />H·мм.
Горизонтальная плоскость:
/>;
/>;
/>H.
/>H.
Проверка:
/>.
Моменты:
/>, />;
/>, />H.
/>, />;
/>H,
/>H.
/>,/>;
/>, />H.
Суммарные реакции:
/>H;
/>H.
2.8.3 Ведомый вал
Номер подшипника 7311.
Расстояние между опорами (точнее, между точками приложения радиальных реакций />и />); диаметр />=256 мм; />мм.
Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников – по формуле (9.9):
/>Н;
/>Н,
где для подшипников 7311 коэффициент влияния осевого нагружения е=0.33.
Осевые нагрузки подшипников (таблица9.21) в нашем случае />; />; тогда />Н; />H.
Для правого подшипника отношениеопределяют по формуле ([2], с. 217, таблица 9.22):
/>,
поэтому при подсчете эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем.
Эквивалентная нагрузкаопределяют по формуле ([2], с. 216, формула 9.5):
/>Н.
В качестве опор ведомого вала применены одинаковые подшипники 7311. Долговечность определим для левого подшипника (четвертого), для которого эквивалентная нагрузка значительно больше.
Для левого подшипника определяют по формуле ([2], с. 217, таблица 9.22):
/>,
мы должны учитывать осевые силы и определять эквивалентную нагрузку по (формуле 9.5); примем />; V=1; />.
Для конических подшипников 7311 при/>, коэффициенты Х=0.4; Y=0.4ctg14º=1.6.
/>H= 6.62 кН.
Расчетная долговечность, млн. об., определяют по формуле ([2], с. 211, формула 9.1):
/> млн. об.
где С=107 .
Расчетная долговечность, ч определяют по формуле ([2], с. 211, формула 9.2):
/>ч,
гдеn=42.3 об/мин – частота вращения вала червячного колеса. Столь большая расчетная долговечность объясняется тем, что по условию монтажа диаметр шейки должен быть больше диаметра />мм. Поэтому был выбран подшипник 7311. Кроме того, следует учесть, что ведомый вал имеет малую частоту вращения n=42.3 об/мин.
2.8.4 Нагрузки колеса
/>
рисунок 4
Исходные данные:
/>H;
/>H;
/>H;
/>мм.
Вертикальная плоскость:
/>;
/>;
/>H·мм;
/>H·мм.
Проверка:
/>
Моменты:
/>, />;
/>, />H·мм;
/>, />;
/>, />H·мм.
Горизонтальная плоскость:
/>;
/>;
/>H·мм
/>H·мм
Проверка:
/>,/>;
/>, />H;
/>, />;
/>, />H.
Суммарные реакции:
/>H;
/>H.
2.9 Подбор муфты
Муфта фланцевая: />=110 мм.
1000-50-52-І ГОСТ20761-80.
2.10 Подбор и проверочный расчет шпоночных или шлицевых соединений
2.10.1 Шпонка под червячное колесо
Диаметр вала в этом месте />=60 мм. Сечение и длина шпонки />мм, глубина паза />=7.0;([2], с. 169, таблица 8.9); момент />Н×м.
Напряжение смятияопределяют по формуле ([2], с. 170, формула 8.23):
σ/>мПа/>100 МПа,
где />100 МПа;([2],c.170).
b-ширина шпонки;
h — высота шпонки;
l — длина шпонки.
Шпонка />ГОСТ 23360-78.
2.10.2 Шпонка под муфту
Диаметр вала в этом месте />=52 мм. Сечение и длина шпонки />мм, глубина паза />= 6.0; ([2], с. 169, таблица 8.9): момент />Н×м.
Напряжение смятияопределяют по формуле ([2], с. 170, формула 8.23):
σ/>мПа/>100 МПа,
где />100 МПа;([2],c.170).
Шпонка />ГОСТ 23360-78.
2.10.3 Шпонка под шкив
Диаметр вала в этом месте />=25мм. Сечение и длина шпонки />мм, глубина паза />=4.0;([2], с. 169, таблица 8.9): момент />= 54.7×/>Н×м.
Напряжение смятияопределяют по формуле ([2], с. 170, формула 8.23):
σ/>мПа/>100 МПа,
где />100 МПа;([2],c.170).
Шпонка />ГОСТ 23360-78.
2.11 Проверочный расчет на сопротивление усталости вала редуктора
Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчета геометрических характеристик (/>мм, />мм, />мм), значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение. Напомним, что диаметр выходного конца вала получился при расчете на кручение 22.2 мм, а мы по соображениям конструирования приняли его />мм (мы решили этот диаметр для удобства соединения принять равным диаметру вала электродвигателя).
Проверим стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость).
Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:
/>/>
(формула известна из курсов «Сопротивление материалов» и «Детали машин»).
Стрела прогиба:
/>мм,
где Е- модуль Юнга.
Допускаемый прогиб:
/>мм.
Таким образом, жесткость обеспечена, так как f=0.00194мм/>= 0.04мм.
продолжение
--PAGE_BREAK--
3 Технологический раздел
3.1 Выбор смазки. Смазка зацепления и подшипников
Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По таблице 10.9([2] стр.253) устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях />=195 МПа и скорости скольжения />=2.34 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть приблизительно равна 20/>. По таблице 10.10 ([2] стр.253) принимаем масло авиационное МС20.
3.2 Описание сборки редуктора
Перед сборкой внутрению полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают крыльчатки и шариковые радиально-упорные подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80-100ºС. собранный червячный вал вставляют в корпус.
При установке червяка, выполненного за одно целое с валом, следует обратить внимание на то, что для прохода червяка его диаметр должен быть меньше диаметра отверстия для подшипников.
В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле. Собранный вал укладывают в основании корпуса и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком. Для центровки крышку устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышки с прокладками.
Регулировка радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.
Для регулировки червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок с одной стороны на другую. Чтобы при этом сохранилась регулировка подшипников, суммарная толщина набора прокладок должна оставаться без изменения.
Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в радектор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
Собранный редуктор обкатывают и испытывают на стенде.
заключение
Выполнение данного курсового проекта дало возможность на практике применить и закрепить знания, полученные при изучении курса «Детали машин».
В соответствии с современными тенденциями проектируемый механизм должен удовлетворять следующим требованиям по:
высокой производительности;
экономичности производства и эксплуатации;
гарантированному сроку службы;
удобству и безопасности обслуживания;
небольшим габаритам и массе;
транспортабельности и эстетике.
Форма и внешний вид спроектированного редуктора достаточно эстетичны, а небольшие габаритные размеры облегчают его транспортировку и установку. Редуктор достаточно прост в эксплуатации, его конструкция облегчает сборку, безопасный осмотр, замену смазки и деталей.
Прочность, жёсткость и износостойкость деталей механизма обеспечивают его работоспособность и гарантированный срок службы. На основании расчётов на прочность определении допускаемых напряжений были выбраны материалы деталей, термообработка, конфигурация деталей и их размеры. Жёсткость деталей – способность сопротивляться изменению формы и размеров под нагрузкой, очень важна, особенно для валов. От этого зависит удовлетворительная работа подшипников, зубчатой передачи. Расчёт нагрузок также повлиял на выбор размеров деталей. Износостойкость деталей зависит от свойств выбранного материала, термообработки и шероховатости сопряжённых поверхностей. Это учитывалось в конструкции деталей. Правильно выбранная смазка, а также уплотняющие устройства, предохраняющие от попадания пыли, также увеличивают износостойкость деталей.
Технологичность конструкции тем выше, чем меньше затраты на её производство. С этой целью в проектируемом редукторе используются литые чугунные корпус и крышки, что допускает их минимальную механическую обработку. В конструкции редуктора используются стандартные посадки, конструктивные элементы, а также стандартные крепёжные детали и уплотнительные устройства. Это повышает его технологичность.
Проведённые проверочные расчёты показали, что конструкция спроектированного редуктора соответствует указанным в задании характеристикам.
Список литературы
1. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов «Детали машин курсовое проектирование», издательство «Высшая школа», 1984
2. С.А. Чернавский, К.Н. Боков «Курсовое проектирование деталей машин», издательство «Машиностроение», 1979
3. Моисеева Т.М. Конспект лекций в РПК по дисциплине «Детали машин» в 2005-2006 уч. год.