Проет привода конвейера

В соответствии с полученными данными и рекомендациями [5, стр 117] можно сделать вывод, что полученные результаты долговечности подшипников соответствуют долговечности цилиндрического редуктора по ГОСТ.

11. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок — по ГОСТ 23 360– — 78, см. табл. 8.9 [2, стр. 169].

Материал шпонок — сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности находим по следующей формуле [2, стр. 170]:

(11.1)

где Tраб — передаваемый рабочий вращающий момент на валу, ;,

Для выбранного нами двигателя отношение величин пускового и номинального вращающих моментов k=1,8.

d — диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

b, h — размеры сечения шпонки, мм;

t1 — глубина паза вала, мм;

— допускаемое напряжение смятия.

Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице, при чугунной ступице МПа.

Ведущий вал: мм;; t1 = 4,0 мм; длина шпонки под чугунной ступицей полумуфты l = 32 мм; момент на ведущем валу ;

МПа ≤

Промежуточный вал:

мм;; t1 = 5,0 мм; длина шпонки под шестерней l = 80 мм; момент на промежуточном валу ;

МПа < .

мм;; t1 = 5,0 мм; длина шпонки под колесом l = 54 мм; момент на промежуточном валу ;

МПа ≤ .

Ведомый вал:

проверяем шпонку под колесом: мм;; t1 = 6,0 мм; длина шпонки

l = 78 мм; момент на ведомом валу ;

МПа ≤ .

Проверим шпонку под полумуфтой на выходном участке вала: мм;; t1 = 5,0 мм; длина шпонки l = 80 мм; момент на ведомом валу ;

МПа >, учитывая, что материал полумуфты МУВП — чугун марки СЧ 20.

Для предотвращения смятия шпонки на выходном участке вала установим вторую шпонку под углом 1800

Тогда МПа < .

12. УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ

Уточнённые расчёт валов состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ≥ [s].

Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений промежуточного вала. Расчёт остальных валов производится аналогично.

12.

1. Уточнённый расчёт промежуточного вала

Материал промежуточного вала — сталь 45 нормализованная. По табл. 3.2 [3, стр. 50] находим механические свойства нормализованной стали 45, учитывая, что диаметр заготовки (вала) в нашем случае меньше 90 мм: МПа.

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

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

МПа.

Крутящий момент на валу .

Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом слева:

;

Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом справа:

Проверка:

Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под шестерней:

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом слева:

;

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под шестерней:

;

Проверка: изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом справа:

Суммарный изгибающий момент в опасном сечении под шестерней (см. эпюру)

.

Сечение под шестерней. Диаметр вала в этом сечении 32 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. Рис.

12.1). По таблице 8.5 [1, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения: и. Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [1, стр. 166]: и; коэффициенты и [2, стр. 163, 166].

Момент сопротивления кручению (d=32; b=10 мм; t1=5 мм)

мм. (12.1)

Рис. 12.1

Момент сопротивления изгибу

мм. (12.2)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Мпа. (12.3)

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

МПа; (12.4)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

. (12.5)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

. (12.6)

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения под шестерней

. (12.7)

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5−1,7.

13. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА Назначение посадок производится при разработке конструкции. Посадки указывают на чертеже общего вида, а затем на рабочих чертежах деталей проставляют предельные отклонения.

Это выполняется одним из трёх способов:

условным обозначением числовыми значениями отклонений, мм.

условным обозначениями совместно с числовыми, взятыми в скобки.

Первый способ применяют, если номинальный размер включён в ГОСТ 6636–69 и отклонения приняты по системе отверстия СТ СЭВ 145.

В других случаях оправдано применение второго или третьего способов.

Назначение посадок проводим в соответствии с данными таблицы 10.13 [2, стр.

263].

Определим посадки для промежуточного вала.

Зубчатые колёса на вал напрессовываются с посадкой Н7/r6 по ГОСТ 25 347–82, обеспечивающей гарантированный натяг.

Посадка с натягом

Шейки валов под подшипниками выполнены с отклонением вала l0.

Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по L0.

Переходные посадки Отклонение под распорные втулки H8/h8.

Посадка с зазором

14. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Выбираем сечение клинового ремня по мощности и числу оборотов на валу 1. При об/мин и Вт принимаем сечение ремня типа, А [3, с. 83], При Нм для ремня типа, А минимальный диаметр [3, с. 84]. Принимаем .

Находим диаметр ведомого шкива, приняв относительное скольжение ε = 0,02:

. [14.1]

Ближайшее стандартное значение [3, c. 426]. Уточняем передаточное отношение i с учетом ε:

.

Расхождение с заданным составляет 2,85%, что не превышает допустимого значения 3% [3, c. 85].

Определяем межосевое расстояние а: его выбираем в интервале

[14.2]

принимаем близкое к среднему значение, а = 400 мм.

Расчетная длина ремня:

. [14.3]

Ближайшее стандартное значение L = 1250 мм, .

Вычисляем

и определяем новое значение, а с учетом стандартной длины L:

[14.4]

Угол обхвата меньшего шкива

[14.5]

Скорость ремня

[3, c.85] [14.6]

Число пробегов

[3, c.85] [14.7]

По таблице 5.5 [3, c.86] определяем величину приведенной мощности, передаваемой одним клиновым ремнем: =1,3 кВт на один ремень.

Коэффициент угла обхвата:

. [14.8]

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:

. [14.9]

Коэффициент режима работы при заданных условиях [3, c. 78], тогда допускаемое окружное усилие на один ремень:

Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи [3, c. 80].

кВт [14.10]

Расчетное число ремней:

. [14.12]

Определяем усилия в ременной передаче, приняв напряжение от предварительного натяжения Предварительное натяжение каждой ветви ремня:

; [14.13]

Окружная сила, передаваемая комплектом ремней:

Н [14.14]

Рабочее натяжение одного ремня ведущей ветви

; [14.15]

Рабочее натяжение одного ремня ведомой ветви

; [14.16]

усилие на валы

. [14.17]

Шкивы изготавливать из чугуна СЧ 15−32, шероховатость рабочих поверхностей .

15. СБОРКА РЕДУКТОРА

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищаем и покрываем маслостойкой краской.

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

на ведущий вал напрессовывают шарикоподшипники 21, предварительно нагретые в масле до 80 — 100ºС;

в промежуточный вал закладываем шпонки 10×8×80 и10×8×54 напрессовывают зубчатое колесо 6 и шестерню 7 до упора в бурт, устанавливают распорные кольца 18 и 19, затем напрессовывают шарикоподшипники 21, нагретые в масле;

в ведомый вал закладываем шпонку 16×10×78, напрессовываем колесо 8 тихоходной ступени до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку 20 и шарикоподшипники 22, нагретые в масле.

Собранные валы укладываем в основание корпуса редуктора, и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух конических штифтов 12×35 ГОСТ 3129– — 70; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого в подшипниковые камеры закладываем пластичную смазку; ставим крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладываем манжетные уплотнения 23 и 24. Проверяем проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляем крышки 9, 10, 11 винтами 28.

Затем ввёртываем пробку 15 маслоспускного отверстия с прокладкой 17 и жезловый маслоуказатель 12. Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляем крышку болтами 27.

Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данным задания на курсовой проект спроектирован привод к конвейеру, представляющий собой электродвигатель, двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор и сварную раму.

В процессе проектирования подобран электродвигатель, произведён расчёт редуктора.

Расчёт редуктора включает в себя кинематические расчёты тихоходной и быстроходной ступеней, определение сил, действующих на звенья узлов, расчёты конструкций на прочность, процесс сборки отдельных узлов.

1. Чернавский С. А., Ицкович Г. М., Боков К. Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов — М.: Машиностроение, 1979. — 351с.

2. Чернавский С. А., Боков К. Н.,. Чернин И. М и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979. — 351с.

3. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. — Калининград: Янтар. сказ, 1999. — 454с.

4. Цехнович Л. И., Петриченко И. П. Атлас конструкций редукторов: Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и дополн. — К: Выща. шк., 1990. — 151с.: ил.

5. Анурьев В. И. Справочник конструктора — машиностроителя: В 3-х т. Т.1 — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 736с.

6. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. — 6-е изд., исп. — М.: Высш. шк., 2000. — 447с.

+δ

+50

r6

NMIN

NMAX

+34

+25

Н7

dMIN

Ø 32

DMIN

dMAX

— δ

DMAX

+δ

+21

SMAX

+15

k6

NMAX

Н7

+2

Ø30

dMIN

DMIN

— δ

dMAX

DMAX

Ø 62

Н8

+46

DMAX

DMIN

SMAX

+δ

— 46

h8

dMAX

dMIN

— δ