Привод с двухступенчатым соосным редуктором

Расчетная  долговечность  более  нагруженного подшипника 2(P_Эmax=8662 Н).

Lh=a23(C/Pэmax)3,33*106/(60*n)=

=0,65*(78000 / 8662)^3,33 * (10⁶ / (60 * 36,6)) =446387 час > T=43800 час - условие выполняется.

 

 

 

 

 

10. Подбор и проверочный расчет шпонок

 

Обозначения используемых размеров приведены  на рис.13.

 

Рис.13. Сечение вала по шпонке

Материал   шпонок   - сталь 45,   нормализованная.  

Шпонки быстроходного вала.

d=25 мм,   Т=38,12 Н*м, параметры шпонки b x h x l = 8 х 7 х 60.

Материал муфты –  чугун,    [σ_см]= 70 МПа

Напряжение смятии:

 σ_см=2Т*1000/(d(h- t₁)(l-b))=2*38,12*1000/(25*(6-4)*(60-6))=28 МПа < 70 МПа - условие выполняется.

Шпонки промежуточного вала.

d=35 мм,   Т=184,88 Н*м, параметры шпонки b x h x l = 10 х 8 х 50.

Материал колеса – сталь,    [σ_см]= 140 МПа

Напряжение смятии:

 σ_см=2Т*1000/(d(h- t₁)(l-b))=2*184,88*1000/(35*(8-5)*(50-10))=88 МПа < 140М Па - условие выполняется.

Шпонки тихоходного вала (шпонка под колесом).

d=65 мм,   Т=717,34 Н*м, параметры шпонки b x h x l = 18 х 11 х 65.

Материал колеса – сталь,    [σ_см]= 140 МПа

Напряжение смятии:

 σ_см=2Т*1000/(d(h- t₁)(l-b))=2*717,34*1000/(65*(11-7)*(65-18))=117 МПа < 140 МПа - условие выполняется.

Шпонки тихоходного вала (шпонка на конце вала).

d=50 мм,   Т=717,34 Н*м, параметры шпонки b x h x l = 14 х 9 х 75.

Материал колеса – сталь,    [σ_см]= 140 МПа

Напряжение смятии:

 σ_см=2Т*1000/(d(h- t₁)(l-b))=2*717,34*1000/(50*(9-5,5)*(75-14))=134 МПа < 140 МПа - условие выполняется.

Все расчеты приведены  в таблице 11.

Таблица 11

Параметры шпонок и шпоночных  соединений

Параметр	тих. вал (шпонка на конке вала)	тих. вал ( шпонка под колесом)	Промежуточный вал	Быстроходный вал
Ширина шпонки b,мм	14	18	10	8
Высота шпонки h,мм	9	11	8	7
Длина шпонки l,мм	75	65	50	60
Глубина паза вала t1,мм	5,5	7	5	4
Глубина паза ступицы t2,мм	3,8	4,4	3,3	3,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Подбор муфт

 

 Муфты выбирают из стандартов или нормалей машиностроения в зависимости от расчетного вращающего момента Т_р и диаметров соединяемых валов.

При работе муфта испытывает колебания нагрузки, обусловленные  характером работы приводимой в движение машины

Быстроходный   вал :         Т =38,12 H*м,    k =2- коффициент нагрузки вала.

Выбрана   муфта   упругая 250-32-1.1 x 30-1.1  ГОСТ  21424-75

Допускаемый   вращающий   момент   [ T ] =250 H*м.

Расчетный   момент  ТР=kT=2*38,12=76 H*м < [ T ] -  условие   выполняется

Тихоходный   вал :         Т =712 H*м,     k =2- коффициент нагрузки вала.

Выбрана   муфта   цепная 2000-50-1.2  ГОСТ  20742-81

Допускаемый   вращающий   момент   [ T ] =2000 H*м.

Расчетный   момент ТР =kT=2*717,34=1435 H*м < [ T ] -  условие выполняется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Выбор способа смазки  и типа смазочного материала

 

Экономичность и долговечность  машины зависят от правильного выбора смазочного материала. Потери на трение снижаются с ростом вязкости смазки, однако повышаются гидромеханические (на перемешивание смазочного материала). Поэтому выбор вязкости масла сводится к определению некоторого относительного ее значения на основе опыта изготовления и эксплуатации узлов машин, рекомендаций теории смазывания.

Зацепления смазывают окунанием зубчатых колес в масло. Уровень масла должен обеспечивать погружение колес на высоту зуба. Объем масляной ванны (из расчета 0,5 дм³ на 1 кВт передаваемой мощности) V_м = 0,25*3 = 0,75дм³. Подшипники смазываются тем же маслом за счет разбрызгивания.

Минимальный уровень  масла:

hм=VмP/AB=0,75*2,91/(1,9 * 4,52)=0,25 дм,

где А=1,9дм, В=4,52дм – размеры дна редуктора, Р=2,91кВт – входная мощность редуктора.

Вязкость масла выбираем в зависимости от окружной скорости, В быстроходной паре v =3,44 м/с и рекомендуемая вязкость масла ν₅₀ = 81,5 сСт; в тихоходной ν = 0,86 м/с и рекомендуемая вязкость ν₅₀=177 сСт. Среднее значение ν₅₀ =  129 сСт. Выбираем масло индустриальное (ГОСТ 20799 – 88): И-1ООА с вязкостью ν_5о = 100 сСт.

Уровень масла контролируют жезловым маслоуказателем при остановке редуктора.

 

 

 

 

13. Сборка редуктора

 

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно  очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов.

На ведущий вал насаживают подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 – 100 ⁰С. В промежуточный вал закладывают шпонки и напрессовывают зубчатое колесо  плотно до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают подшипники, предварительно нагретые в масле. В ведомый вал закладывают шпонки и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранный ведомый вал укладывают в основание картера редуктора и надевают корпус редуктора, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком.  Для центровки корпус устанавливают на картер, с помощью двух конических штифтов затягивают болты крепления корпуса к картеру. В той же последовательности производят установку промежуточного и ведущего валов.

После этого на ведущий  вал надевают распорные кольца, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед  установкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные соединения, пропитанные горячим маслом.

Проверяют проворачиванием  валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. Затем ввертывают пробку маслосливного отверстия с прокладкой и трубчатый маслоуказатель. Заливают в картер масло и закрывают заливное отверстие.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

14. Заключение

 

На основании произведенных расчетов выбран электродвигатель 4А112 М8, определены передаточные отношения зубчатой передач U_Б = 5, U_Т = 4, мощности, частоты вращения и вращающие моменты на валах редуктора n₁=706,5, n₂=141,3, n₃=36,6, Р₁=2,91 кВт, Р₂=2,79 кВт, Р₃=2,68 кВт, Т₁=38,12 Н∙м, Т₂=184,88 Н∙м, Т₃=717,34 Н∙м.

Используя недорогую, но достаточно прочную сталь 40Х, рассчитаны компактные зубчатые передачи, определены диаметры валов и сделаны проверки на прочность.

Разработана эскизная компоновка редуктора, позволившая принять  окончательное решение о размерах деталей редуктора, с учетом характера действующих в зацеплении сил и размеров валов, подобраны подшипники качения и проверены на долговечность 446387 ч.

Для соединения редуктора  с приёмным валом машины из стандартов выбрана муфта, и её отдельные элементы проверены на прочность.

Расчетным путём определена марка масла И-100А для зубчатых колес и подшипников.

По размерам, полученным из расчетов, выполнены сборочный  чертеж редуктора и рабочие чертежи  деталей. Результаты проектирования можно использовать для создания опытного образца.

Полученные навыки проектирования могут быть использованы при выполнении проектно-конструкторских работ  по специальным дисциплинам.

Цель и задачи курсового  проекта выполнены.

 

 

 

 

 

15. Список используемой литературы

 

1. Детали машин : методические указания по выполнению курсового проекта для очной и заочной форм обучения специальности 260501 "Технология продуктов общественного питания" / Рос. ун-т кооп., Чебоксар. кооп. ин-т, сост. О. Г. Кох, отв. ред. А. Д. Димитриев. - Чебоксары : [б. и.] , 2007. - 28 с.
2. Детали машин : учебная программа для специальности 260501 "Технология продуктов общественного питания" / Рос. ун-т кооп., Ин-т торговли и ресторан. бизнеса, сост. М. А. Шаронов, сост. В. П. Шаронова. – М.: [б. и.] , 2007. - 11 с.
3. Детали машин: учебник для вузов / ред. О. А. Ряховский. – М.: Изд-во Моск. гос. техн. ун-та , 2004. - 519 с.
4. Дианов Х.А. Детали машин. Курс лекций / Х.А. Дианов, Н.Г. Ефремов, В.Г. Мицкевич.  – М.: РГОТУПС, 2009. – 124с.
5. Дунаев П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование: учебное пособие для машиностроит. спец. учреждений среднего профессионального образования / П.Ф. Дунаев, О.П. Лелико<spa