Тихоходный вал.

Рисунок 8 – Схема установки подшипников на тихоходном валу.

Вал установлен на радиальных шариковых подшипниках 210 ГОСТ 8338-75: 35,1 кН; 19,8 кН.

Расчетная долговечность подшипников определяется по формуле:

,

где р=3 - для шарикоподшипников,

- эквивалентная динамическая нагрузка.

Здесь V=1 для вращения внутреннего кольца подшипника,

[1, табл. 9.19] – коэффициент безопасности,

[1, с.212] – температурный коэффициент.

3,6 кН, 4,01 кН – реакции опор, определены ранее.

кН, .

Относительная осевая нагрузка:

. По [1, табл. 9.18] e=0,25.

1,93/(1·3,6)=0,54>e=0,25. В этом случае X=0,56; Y=1,76 [1, табл. 9.18].

0. Для этого случая X=1; Y=0 [1, табл. 9.18].

кН.

кН.

Долговечность пары подшипников определяем по наиболее нагруженному из них.

ч.> ч.

Подшипники обоих валов проходят проверку на долговечность.

7 ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА. ВТОРОЙ ЭТАП

Проектирование зубчатого колеса.

Рисунок 9 – Эскиз цилиндрического колеса.

Диаметр ступицы мм.

Длина ступицы мм (рассчитано ранее).

Ширина ободка мм.

На торце зубчатого венца выполняется фаска, равная m=3 мм.

Проектирование элементов корпуса.

Толщина стенки корпуса мм (рассчитано ранее).

Толщина стенки крышки корпуса мм.

Толщина фланца мм.

Толщина фланца крышки мм.

Высоту приливов во фланце определяем графически, исходя из условия размещения головки стяжного болта на плоской опорной поверхности.

Толщина лапы мм.

Диаметр фундаментного болта мм. Выбираем болты М20. При межосевом расстоянии цилиндрической передачи мм необходимое число фундаментных болтов равно 4.

Диаметр стяжного болта мм. Принимаем болты М16. Стяжные болты располагаем на фланцах примерно на одинаковом расстоянии друг от друга с шагом (10-12) .

Фиксирование корпуса относительно крышки осуществляется штифтами с диаметром мм.

Рисунок 10 – Эскиз элементов корпуса редуктора.

8 Выбор и расчет шпоночных соединений

Шпонки выбираются из ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметра участка вала, на который они устанавливаются. Проверяются шпонки на смятие боковых граней и напряжения среза.

Рисунок 11 – Эскиз шпонки.

МПа.

Выходной участок быстроходного вала.

d=28 мм, t₁=4 мм, h=7 мм, мм.

МПа.

Выходной участок тихоходного вала.

d=45мм, t₁=5,5 мм, h=9 мм, мм.

МПа.

Участок под зубчатым колесом тихоходного вала.

d=56 мм, t₁=7,5 мм, h=12 мм, мм.

МПа.

Все выбранные шпонки проходят проверку на прочность.

9 Подбор и проверочный расчет соединительной муфты

В данном курсовом проекте для соединения вала двигателя с быстроходным валом редуктора выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую (МУВП) ГОСТ 21424-93.

По ГОСТ 21424-93 выбираем муфту 250-38-2 У2 с максимальным крутящим моментом 250 Нм, , , , , , , .

Эта муфта обладает низкими компенсирующими свойствами, т.к. даже при небольших смещениях валов резиновые втулки интенсивно изнашиваются. Основными элементами МУВП являются пальцы 1, на которые надеты резиновые втулки 2. Конические хвостовики пальцев входят в соответствующие отверстия полумуфты 3, где они закрепляются гайками 4. Резиновые втулки находятся в отверстиях полумуфты 5. Пальцы изготавливаются из стали 45; втулки - из резины с пределом прочности при растяжении 0,8 МПа, относительным удлинением не менее 30% и твердостью 60…75 по ТМ-2 (ГОСТ 263-75); полумуфты – из чугуна СЧ 20 (допускается из стали Ст 3).

Рисунок 12 – Эскиз муфты МУВП.

Упругие элементы муфты проверяются на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами [2]:

,

где - расчетный крутящий момент, нагружающий муфту.

Нм – номинальный длительно действующий момент,

К – коэффициент режима работы. При спокойной работе и небольших разгоняемых при пуске массах (приводы конвейеров) К=1,1…1,4 [2]. В расчетах будем использовать К=1,3.

Нм.

Остальные значения берем из ГОСТ 21424-73.

Z=6 – количество пальцев,

D₀=105 мм – диаметр окружности расположения пальцев,

d_п=14 мм – диаметр пальца,

l_вт=28 мм – длина упругого элемента, берется из чертежа,

=2 МПа.

Резиновые втулки проходят проверку на прочность.

Пальцы муфты проверяются на изгиб.

.

Здесь l_п=66 мм -длина пальца,

[2], где - предел текучести материала пальцев. Из ГОСТ 1050-88 для стали 45 =360 МПа.

Таким образом, для стали 45

МПа.

МПа .

Выбранная муфта проходит проверки.

10 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕДУКТОРА

Расчет на нагрев ведем из условия теплового баланса

Q_в = Q_о

Q_в – количество выделяющегося тепла при передаче нагрузки,

Q_о – количество отводящегося тепла от поверхности редуктора.

10.1 Для теплового редуктора необходимо знать общую площадь поверхности редуктора

А_об = А₁ + А₁' + А₂ + А₂' + А₃ + А₃' , м², где

А₁ = A₁' = ab∙ak = 193∙434/10⁶ = 0,083 м²

A₂ = A₂' = ab∙ac = 193∙319/10⁶ = 0,061 м²

А₃ = А₃' = ac∙ak = 319∙434/10⁶ = 0,138 м²

Примечание: размеры граней редуктора берем со второй компановки.

А_об = 0,083∙2 + 0,061∙2 + 0,138∙2 = 0,56 м²

10.2 Составим группу уравнений для расчета температуры масла

(1) Q_в = P₁∙(1 – η_р), Вт, где Р₁ – мощность на первом валу редуктора

η_р – КПД редуктора; η_р = η_зп∙η_п.к.² = 0,951

Q_в = k_т∙(t_м – t_в)∙А_об = k_т∙Δt∙А_об, где k_т = 8…17 Вт/м²∙°С, отсюда

Δt = Q_в/k_т∙А_об

t_м = t_в + Δt ≤ [t_м] [t_м] = 70…95° С

где t_в – температура воздуха, t_в = 20°С

10.3 Подставив нужные значения в выражение 1 рассчитаем Q_в

Q_в = 10,1741∙10³∙(1 – 0,951) = 498,53 Вт

t_м = 20 + 498,53/17∙0,65 = 46,9°С

11 ПОДБОР СМАЗКИ ДЛЯ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ И ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Для смазывания редукторной передачи применяем картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венец колеса был в него погружен. Колесо при вращении увлекает масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

По [1, табл.10.8] определяем требуемую кинематическую вязкость масла. . По [1, табл.10.10] выбираем масло индустриальное И-30А ГОСТ 20799-88.

Контроль уровня смазки производится по меткам на маслоуказателе. Заливка масла осуществляется через верхнюю крышку редуктора, а слив отработанного масла производится через пробку.

Подшипники смазываются пластичным смазочным материалом Литол-24 ГОСТ 21150-87.

12 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Во избежание случаев травматизма при работе на приводе необходимо строго придерживаться правил техники безопасности:

1) Запрещается работать людям, не прошедшим инструктаж по технике безопасности и не ознакомленных с общим устройством и принципами работы привода;

2) Корпус привода и электродвигателя должны быть обязательно заземлены;

3) Все движущиеся и вращающиеся части должны в обязательном порядке защищаться кожухами, а при невозможности их установки должны быть обозначены опасные зоны и по возможности установлены ограждения;

4) Запрещается перегружать привод раздатчика корма

5) Запрещается работать без спецодежды.

6) При техническом обслуживании привода и транспортера должна быть вывешена табличка «Работают люди» и отключен рубильник питания электродвигателя;

7) Для обеспечения долговечности привода должны соблюдаться сроки проведения мероприятий по техническому обслуживанию привода.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания по кинематическому расчету привода и расчету передач с гибкой связью. Челябинск, 1984, 1987.

2. Чернавский С.А. и др. «Проектирование механических передач». Машиностроение, М.: 1976, 1984.

3. Гузенков П.Г. «Детали машин». Высшая школа, М.: 1982, 1986.

4. Длоугий В.В. и др. «Приводы машин». Машиностроение, Л.: 1982.

5. Чернин И.М. и др. «Расчеты деталей машин». Высшая школа, М.: 1978.

6. Иванов М.Н. «Детали машин». Высшая школа, М.: 1984.

7. ГОСТ 21354 – 75 Расчет на прочность. Передачи зубчатые цилиндрические, эвольвентные. Государственные стандарт Союз СССР, М.: 1978.

8. Методические указания к расчету зубчатых передач. Челябинск, Кафедра детали машин, 1986.