Проектирование одноступенчатого редуктора

.

Принимаем ближайшее большее  значение из стандартного ряда: . Диаметр вала под подшипниками принимаем , под зубчатым колесом .

Диаметры остальных участков назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

IV. Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем  за одно целое с валом, ее размеры: , , .

Колесо кованое: , , .

Диаметр ступицы  ; длина ступицы , из конструктивных соображений принимаем .

Толщина обода  , принимаем .

Толщина диска  .

V. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и  крышки: , принимаем ; , принимаем .

Толщина фланцев поясов корпуса  и крышки:

верхний пояс корпуса и  пояс крышки:

;

;

нижний пояс корпуса

, принимаем  .

Диаметры болтов:

фундаментных , принимаем болты с резьбой М20;

соединяющих крышку с корпусом , принимаем болты с резьбой М16.

Соединяющих крышку с корпусом , принимаем М12

VI. Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую  однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей  звездочке 

.

Передаточное число было принято  .

Число зубьев: ведущей звездочки

;

ведомой звездочки

Принимаем и .

Тогда фактическое .

Отклонение

, что допустимо.

Расчетный коэффициент нагрузки

,

где - динамический коэффициент при спокойной нагрузке; учитывает влияние межосевого расстояния [ при ]; - учитывает влияние угла наклона линии центров ( ); учитывает способ регулирования натяжения цепи; при непрерывной смазке; учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе .

Для определения шага цепи надо знать допускаемое давление [p] в шарнирах цепи. В табл. 7.18[1] допускаемое давление [p] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t.

Ведущая звездочка имеет  частоту вращения . Среднее значение допускаемого давления при [p] = 23 МПа.

Шаг однорядной цепи (m=1)

.

Подбираем по табл. 7.15[1] цепь ПР-25,4-60 по ГОСТ 13568-75, имеющую  ; разрушающую нагрузку ; массу ; .

Скорость цепи

.

Окружная сила

.

Давление в шарнире  проверяем по формуле

.

Уточняем по табл. 7.18[1] допускаемое  давление . Условие p < [p] выполнено. В этой формуле 22 МПа – табличное значение допускаемого давления по табл. 7.18[1] при и t = 25,4 мм.

Определяем число звеньев  цепи по формуле

,

где ; ; .

Тогда .

Округляем до четного числа 

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность  уменьшения межосевого расстояния ни 0,4%, т.е. на

 

Определяем диаметры делительных  окружностей звездочек

;

.

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

,

где - диаметр ролика цепи;

;

.

Силы, действующие на цепь:

окружная  - определена выше;

от центробежных сил  , где по табл. 7.15;

от провисания , где при угле наклона передачи 45˚.

Расчетная нагрузка на валы

.

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

.

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса ; следовательно, условие s > [s] выполнено.

Размеры ведомой звездочки:

ступица звездочки ; ; принимаем .

толщина диска звездочки  , где - расстояние между пластинками внутреннего звена.

Ведущая звездочка:

VII. Первый этап компоновки редуктора

Компоновку обычно проводят в два  этапа. Первый этап служит для приближенного  определения положения зубчатых колес относительно опор для последующего определения опорных реакций  и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем  в одной проекции — разрез по осям валов при снятой крышке редуктора.

Примерно посередине листа  параллельно его длинной стороне  проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии  — оси валов на расстоянии .

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаем зазор между  торцом шестерни и внутренней стенкой  корпуса  ;

б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса  ;

в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой  корпуса  .

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней  серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки  подшипников  и .

По табл. П3[1] имеем:

Условное обозначение подшипника	D	D	B	Грузоподъемность, кН
	Размеры, мм			C	C0
207 210	35 50	72 90	17 20	25,5 35,1	13,7 19,8

 Решаем вопрос о смазке  подшипников. Принимаем для подшипников  пластичную смазку. Для предотвращения  вытекания смазки внутрь корпуса  и  вымывания пластичной смазки жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер .

Замером находим расстояния на ведущем  валу и на ведомом валу . Примем окончательно .

Глубина гнезда подшипника , для подшипника 210 В=20мм;

  , примем .

Замером находим расстояние , определяющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала. Примем окончательно .

VIII. Проверка долговечности подшипника

Ведущий вал. Из предыдущих расчетов имеем , , ; из первого этапа компоновки .

Реакции опор:

в плоскости xz:    

 

;

в плоскости yz:

 

;

 

Проверка:  .

 

Суммарные реакции:

 

;

.

 

 

 

Подбираем подшипники по более  нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 207 (табл. П3)[1]:

; ; ; С=25,5 кН и С₀=13,7 кН.

Эквивалентная нагрузка по формуле

,

в которой радиальная нагрузка P_r1=1155H; осевая нагрузка P_a=F_a=378 H; V=1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров К_б=1; К_т=1.

Отношения ; этой величине соответствует e ≈ 0,23.

Отношение x=0,56 и y=1,88.

.

Расчетная долговечность, млн. об.:

Расчетная долговечность, ч,

,

что больше установленных ГОСТ 16162-85 [1].

Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий: , , .

Нагрузка на вал от цепной передачи .

Составляющие этой нагрузки

.

Из первого этапа компоновки и .

Реакции опор:

в плоскости xz:

;

.

Проверка: .

в плоскости yz:

;

Проверка: .

Суммарные реакции:

;

.

Выбираем подшипник по более нагруженной опоре 4.

Шариковые радиальные подшипники 210 средней серии:

; ; ; С=35,1 кН и С₀=19,8 кН.

Отношения ; этой величине соответствует e = 0,2.

Отношение ; следовательно, x=1 и y=0.

Потому   .

Расчетная долговечность, млн. об.:

Расчетная долговечность, ч:

;

здесь – частота вращения ведомого вала.