- •Курсовой Проект
- •Содержание
- •Графический материал
- •Введение
- •Задание на проектирование
- •Кинематическая схема привода
- •1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •2 Расчет зубчатых колёс редуктора
- •3 Предварительный расчет валов редуктора
- •4 Конструирование шестерни и колеса
- •5 Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •6 Проверка долговечности подшипников
- •7 Проверка прочности шпоночных соединений
- •8 Посадки основных элементов редуктора
- •9 Выбор сорта масла
- •10 Способ смазывания
- •11 Сборка редуктора
- •12 Список литературы
- •Заключение
3 Предварительный расчет валов редуктора
3.1 Ведущий вал:
Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении [τк] = 25 МПа
3.1.1 Определение диаметра вала:
dв1 = 3√(16Tk1/ π[τк]) = 3√(16*69,9*103/3.14*25)= 24,14мм;
dв1=0.75*dдв =0,75*42 = 30мм
3.1.2 Выбор диаметра подшипника:
dп1 = 35 мм;
3.2 Ведомый вал:
Учитывая влияние изгиба вала от напряжения цепи, необходимо принять [τк] = 25 МПа;
3.2.1 Определение диаметра выходного конца вала:
dв2 = 3√ (16 * Т2 / (π * [τк])) = 3√ (16 * 248,1* 103 / (3,14 * 25 )) = 36 мм;
Необходимо принять ближайшее большее значение из стандартного ряда d в2 = 36 мм.
3.2.2 Выбор диаметра подшипника:
dп2 = 40 мм;
4 Конструирование шестерни и колеса
4.1 Шестерня выполнена за одно целое с валом. Её размеры:
d1 = 61,65мм;
dа1 = 66,65мм;
b1 = 61 мм;
4.2 Колесо кованое:
d2 = 218,35 мм;
dа2 = 223,35мм;
b2 = 56 мм;
4.3 Определение диаметра ступицы:
dст = 1,6 * dк2;
dст = 1,6 * 45 = 72 мм;
4.3.1 Определение длины ступицы:
Lст = (1,2 ÷ 1,5) * dк2;
Lст = 54 ÷ 67,5 мм; необходимо принять Lст = 65 мм.
4.4 Определение толщины обода:
δ0 = (2,5 ÷ 4) * mn;
δ0 = (2,5 ÷ 4 ) * 2,5 = 6,25 ÷ 10 мм, необходимо принять δ0 = 8 мм.
4.5 Определение толщины диска:
С = 0,3;
b2= C*Lcт=0.3*65=16,8 мм
5 Конструктивные размеры корпуса редуктора
5.1 Определение толщины стенок корпуса и крышки:
δ = 0,025 * а + 1;
δ = 0,025 * 140 + 1 = 4,5 мм, необходимо принять δ = 8 мм;
δ1 = 0,02 * а + 1;
δ1 = 0,02 * 140 + 1 = 3,8 мм, необходимо принять δ1 = 8 мм
5.2 Определение толщины фланцевых поясов корпуса и крышки:
5.2.1 Верхний пояс корпуса и пояс крышки:
b = 1,5 * δ;
b = 1,5 * 8 = 12 мм;
b1 = 1,5 * δ1;
b1 = 1,5 * 8 = 12 мм.
5.2.2 Нижний пояс корпуса:
p = 2,35 * δ;
p = 2,35 * 8 = 19 мм, необходимо принять 20 мм.
5.3 Определение диаметра болтов:
5.3.1 Фундаментных:
d1 = (0,03 ÷ 0,036) * аω + 12;
d1 = (0,03 ÷ 0,036) * 140 + 12 = 16,2 ÷ 17,04, необходимо принять болт с резьбой М18;
5.3.2 Крепящих крышку к корпусу у подшипников:
d2 = (0,7 ÷ 0,75) * d1;
d2 = (0,7 ÷ 0,75) * 18 = 12,6 ÷ 13,5, необходимо принять шпильку с резьбой М14;
5.3.3 Соединяющих крышку с корпусом:
d3 = (0,5 ÷ 0,6) * d1;
d3 = (0,5 ÷ 0,6) * 18 = 10,8, необходимо принять шпильку с резьбой М12
6 Проверка долговечности подшипников
6.1 Ведущий вал.
Из предыдущих расчётов Ft = 2267,39 Н, Fr = 847,44 Н, Fа = 530,88 Н; из первого этапа компоновки l1 = 60 мм.
6.2 Реакция опор:
6.2.1 В плоскости хz:
Rx1 = Rx2 = Ft / 2 = 2267,39 / 2 = 1133,69 H;
6.2.2 В плоскости yz:
Ry1 = (1 / 2 * l1)*(Fr * l1 + Fa * d1 / 2) = (1 /2 * 60)*(847,44 * 60 +530,88*61,65/2) = 562,08 Н
Ry2 = (1 / 2 * l1)*(Fr * l1 – Fa * d1 / 2) = (1 / 2 * 60)*( 847,44 * 60 – 530,88*61,65/2)= 287,35 Н
6.2.3 Проверка: Ry1 + Ry2 – Pr =560,08 + 287,35 – 847,44 = -0,01.
6.2.4 Суммарные реакции:
Pr1 = √(Rx12 + Ry1) = √(1133,692 + 560,082) = 1269,87 H;
Pr2 = √(Rx22 + Ry2) = √(1133,69 + 287,352) = 1175,35 H.
6.3 Подбор подшипников по более нагруженной опоре 1
Необходимо выбрать радиальные шариковые подшипники 208
[2, таблица П3.] : d=35 D=72 B=17, C=25,5 и C0=13,7 кН
6.4 Определение эквивалентности нагрузки.
Рэ = ( Х * V * Рr1 + Y * Рa) * Kб * Кт;
V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров Кб = 1,4. [ 2,таблица 9.19.]; Кт = 1,05.[2, таблица 9.20,];
6.4.1 Отношение Fa / С0 = 5240,2 / 17800 = 0,029; этой величине соответствует е ≈ 0,34 [2, таблица 9,18.];
6.4.2 Отношение Рa / Рr1 = 530,88 / 1269,87 = 0,418 > e; X = 0,56 и Y = 1,88.
Рэ = (0,56 * 1 * 1269,87 + 1,88 * 530,88) * 1,4 * 1,05= 2512,49
H
6.5 Определение расчётной долговечности [2,формула 9.1,]
6.5.1 Млн.об.
L = (C / Рэ)3 = (32 *103 / 25,15 *103)3 = 3375,46 млн.об.
6.5.2 Часов:
Lh = L * 106 / (60 * n) = 3375,46 * 106 / 60 * 955 ≈ 58,6 * 103 (часов)
Что не больше установленных ГОСТ 16162
6.6 Ведомый вал несёт такие же нагрузки, как и ведущий:
Ft =2267,39 Н, Fr =847,44 Н, Fа =530,88 Н; из первого этапа компоновки l2 = 60мм.
6.6 Реакции опор:
6.7.1 В плоскости xz:
Rx3 = Rx4 =1/2l2*( Ft *l2) =1/2*60* (2267,39*60) = 1133,69 H;
Rx4 = 1133,69 H;
6.7.2 Проверка: Rx3 + Rx4 – Ft = 1133,69 + 1133,69 – 2267,39 = 0;
6.7.3 В плоскости yz:
Ry3 = (1/2 * l2)*(Fr*l2 - Fa*d2 / 2) = (1/2 * 60)*(847,44 * 60–530,88*218/2)= -59,24 Н
Ry4 = (1/2*l2)*(-Fr*l2 – Fa*d2 / 2) = (1/2*60)*(-847,44*60 – 530,88*224/2) = -906,68 H
6.7.4 Проверка: Ry3 - (Fr + Ry4) = –59,24 – (847,44 – 906,68) = 0
6.8 Суммарные реакции:
Pr3 = √(Rx32 + Rx32) = √(1133,392 +(–59,24)) = 1131,84 H;
Pr4= √(Rx42 + Rx42) = √(1133,392 + (–906,68) = 680,07 H.
6.9Выбор подшипников по более нагруженной опоре
Шариковые радиальные подшипники 210 легкой серии [2,таблица П3.] d=40, D=80; B=18; C=32,0; C0=17,8.
6.10.1 Отношение Fa / C0 = 530,88 / 17800 = 0,0298; этой величине соответствует е ≈ 0,28; [2,таблица 9.18.]
6.10.2 Отношение Fa / Pr4 = 530,88 / 1131,84 = 0,469> е; следовательно, Х = 0,56; Y = 1,98.
Поэтому Рэ = ( Х * V * Fr1 + Y * Pr4) * Kб * Кт; = (0,56 * 1 * 1131,84 + 1,98 * 530,88) * 1,4 * 1,05 = 2476,91 Н.
6.10.3 Расчётная долговечность млн.об.:
L = (C / Рэ)3 = (32000 / 2476,91)3 = 2156 млн.об.
6.10.4 Расчётная долговечность часов:
Lh = L * 106 / 60 * n = 2156 * 106 / 60 * 269,01 = 133 * 103 ч.
Здесь n2 = n1/u = 710 / 3,5 = 273 об/мин – частота вращения ведомого вала.
6.11 Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 часов (таков ресурс самого редуктора), но не должно быть менее 10000 часов (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 208 Lh = 56,6 * 103 ч, а подшипники ведомого вала 210 Lh =29 * 103 ч.