Расчет и проектирование привода подвесного конвейера

Необходимые рекомендации соблюдены.

Проверим напряжения изгиба для зубьев шестерни и колеса [с. 65 (1)]:

где m – модуль зацепления (см. п. 3.4.);

 – ширина зубчатого венца (см. п. 3.4.);

 – окружная сила в зацеплении (см. п. 3.5.);

- коэффициент, учитывающий распределение  нагрузки между зубьями. Принимаем  [с. 66 (1)];

- коэффициент, учитывающий неравномерность  нагрузки по длине зуба. Для  прирабатывающихся зубьев [с. 66 (1)];

- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости  и степени точности передачи. По таблице 4.3. [1] принимаем  ;

и – коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. Для значений эквивалентного числа зубьев шестерни [с. 66 (1)].

и колеса [с. 66 (1)]:

принимаем по таблице 4.4. [1] и ;

  – коэффициент, учитывающий наклон зуба [с. 66 (1)]:

 и  – допускаемые напряжения изгиба шестерни и колеса (см. п. 3.3.):

При подстановке численных значений получим:

Условие прочности выполняется.

Результаты вычислений занесем в таблицу:

Таблица 1.4. Параметры закрытой зубчатой цилиндрической передачи, мм.

 

Проектный расчет
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние	125	Угол наклона зубьев	8
		Диаметр делительной окружности: шестерни колеса	49,6 200,4
Модуль зацепления m	1	Диаметр окружности вершин: шестерни колеса	51,6 202,4
Ширина зубчатого венца: шестерни колеса	45 40	Диаметр окружности впадин: шестерни колеса	47,2 198
Вид зубьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4 (продолжение)

Проверочный расчет
Параметр		Допускаемое значение	Расчетное значение	Примечание
Контактные напряжения				условие выполняется
Напряжения изгиба,		198,79	128	условие выполняется
		198,79	132,45	условие выполняется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Предварительный расчёт валов и выбор подшипников.

Для изготовления валов редуктора выберем сталь 45, термическая обработка – нормализация.

Допускаемые напряжения на кручение принимаем в соответствии с рекомендациями с. 110 [1]: для ведущего вала , для ведомого .

Определим геометрическим параметры ступеней валов.

Для ведущего вала [табл. 7.1. (1)]:

Первая ступень (под полумуфту):

Выходной конец ведущего вала используется для крепления полумуфты (см. тех. зад.). Так как диаметр вала ротора двигателя [табл. К10 (1)],  то по таблице 10.8 [1] принимаем . [прим. табл. 7.1. (1)].

Переходной участок выполним в виде галтели радиусом [табл. 10.8 (1)], на конце вала – фаска [табл. 10.8 (1)].

Для и по табл. К21 [1] выберем упругую втулочно – пальцевую муфту 250-32-I.32-I.2-УЗ ГОСТ 24424 – 93.

По таблице К21 [1] принимаем .

По таблице 10.8 [1] принимаем – фаска.

Вторая ступень (под подшипник):

где – высота буртика. По табл. 7.1. [1] принимаем .

При подстановке численных значений получим:

Принимаем

Переходной участок выполним в виде канавки шириной , глубиной , радиусом [табл. 10.7 (1)].

По таблице 7.2. [1] и К27 [1] выберем шариковый однорядный радиальный подшипник 207 ГОСТ 8338 – 75.

По таблице 13.15 [1] принимаем

Третья ступень (под шестерню):

где – координата фаски подшипника. По таблице 7.1. [1] принимаем .

При подстановке численных значений получим:

По таблице 13.15 [1] принимаем

Так как , , то вал-шестерню изготавливаем по исполнению а [рис. 10.10 (1)].

 определим графически на  этапе эскизной компоновки.

Четвертая ступень (под подшипник)

Для цилиндрических одноступенчатых редукторов [табл. 7.1. (1)].

Переходной участок выполним в виде канавки шириной , глубиной , радиусом [табл. 10.7 (1)].

Длина ступени [табл. 7.1. (1)]:

По таблице 13.15 [1] принимаем .

 

 

 

Для вала колеса [табл. 7.1. (1)]:

Первая ступень (под звездочку):

По таблице 13.15 [1] принимаем

 

По таблице 13.15 [1] принимаем

Переходной участок выполним в виде галтели размера радиусом [табл. 10.8 (1)], по таблице 10.8 [1] принимаем фаску на конце вала

Вторая ступень (под подшипник):

где – высота буртика. По табл. 7.1. [1] принимаем .

По таблице 13.15 [1] принимаем

Переходной участок выполним в виде канавки шириной , глубиной , радиусом [табл. 10.7 (1)].

По таблице 7.2. [1] и К27 [1] выберем шариковый однорядный радиальный подшипник 209 ГОСТ 8338 – 75.

По таблице 13.15 [1] принимаем

Третья ступень (под колесо):

где – координата фаски подшипника. По таблице 7.1. [1] принимаем .

При подстановке численных значений получим:

По таблице 13.15 [1] принимаем

 определим графически на  этапе эскизной компоновки.

Четвертая ступень (под подшипник):

Для цилиндрических одноступенчатых редукторов (табл. 7.1. [1]).

Переходной участок выполним в виде канавки шириной , глубиной , радиусом [табл. 10.7 (1)].

Пятая ступень (упорная):

где – величина фаски ступицы. По таблице 7.1. [1] принимаем

 При подстановке численных значений получим:

По таблице 13.15 [1] принимаем

 определим графически на  этапе эскизной компоновки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Конструктивные размеры шестерни и колеса.

 

Конструктивные размеры шестерни даны в таблице 1.3.

Определим конструктивные размеры колеса. Внутренний диаметр ступицы [табл. 10.2 (1)]:

Наружный диаметр ступицы при шпоночном соединении с натягом [табл. 10.2 (1)]:

По таблице 13.15 [1] принимаем

Толщина ступицы [табл. 10.2 (1)]:

Длина ступицы [табл. 10.2 (1)]:

По таблице 13.15 [1] принимаем

Величину фаски [табл. 10.1. (1)]:принимаем .

Толщина обода [табл. 10.2 (1)]:

где – модуль зацепления, мм (см. табл. 1.3.);

 – ширина зубчатого венца  колеса (обода), мм (см. табл. 1.3.);

При подстановке численных значений получим:

Ширина обода приведена в таблице 1.3.

Толщина диска [табл. 10.2 (1)]:

По таблице 13.15 [1] принимаем

По таблице 10.2. [1] принимаем радиусы закруглений уклон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

Толщина стенок и крышки корпуса [с. 231 (1)]:

где – вращающий момент на тихоходном валу (см. табл. 1.2.).

При подстановке численных значений получим:

Принимаем

Крепежные винты фланцев корпуса и крышки и конструктивные элементы выберем из таблицы 10.17. и 10.18:

Для крепления фундаментального фланца основания корпуса выберем болт М14 . Ширина фланца , координата отверстия под винт , диаметр цековки под болт , глубина цековки , диаметр отверстия под болт . Согласно рекомендациям с. 234 [1] опорную поверхность выполним в виде двух параллельно расположенных платиков шириной   (с. 234 [1]).  По таблице 13.15 [1] принимаем . Редуктор крепим к раме четырьмя болтами снизу, по одному на каждый угол (с. 234 [1]).

Для крепления фланцев подшипниковой бобышки основания и крышки корпуса выберем болт М12 . Ширина фланца , координата отверстия под болт , диаметр цековки под болт , глубина цековки , диаметр отверстия под болт , высота фланца (с.237, 239 [1]).;

Для крепления соединительного фланца основания и крышки корпуса выберем болт М10 . Ширина фланца , координата отверстия под болт , диаметр цековки под болт , глубина цековки , диаметр отверстия под болт , высота фланца ;

Для крепления фланца крышки подшипникового узла выберем винт М8 (см. табл. 10.20) ; Ширина фланца , координата отверстия под винт , диаметр цековки под винт , глубина цековки , диаметр отверстия под винт . По таблице К15 принимаем для тихоходного вала  -  Крышка 22-80 ГОСТ 18511-73 – глухая, по таблице К16 – Крышка 12-80 40 ГОСТ 18512-73 - с отверстием для вала. Для вала колеса по таблице К15 принимаем - Крышка 22-90 ГОСТ 18511-73 – глухая, по таблице К16 – Крышка 12-90 50 ГОСТ 18512-73 - с отверстием для вала. По таблице 10.21 [1] параметры фланца подшипникового узла для быстроходного вала: внутренний диаметр , наружный диаметр , высота фланца . Параметры фланца подшипникового узла для тихоходного вала: внутренний диаметр , наружный диаметр , высота фланца .

Для крепления фланца крышки смотрового люка выберем винт М6 . Ширина фланца , координата отверстия под винт , диаметр отверстия под винт .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Первый этап компоновки редуктора.

Схематично изобразим зубчатую пару, а также валы и контур корпуса редуктора. Определим границы корпуса.

 

Определим размеры зазоров.

Зазор внутренней поверхности стенок корпуса от вращающихся поверхностей колеса [с. 117 (1)]:

где – длинна ступицы колеса.

При подстановке численных значений получим:

По таблице 13.15 [1] принимаем .

Определим длину ступени тихоходного вала под колесо вала.

где – длина ступицы колеса,

 – длина упорной части  вала, принимаем  мм.

При подстановке численных значений получим:

.

Тогда ширина внутренней части корпуса равна:

,

где – зазор между мазеудерживающим кольцом и внутренней поверхностью корпуса [рис. 9.40 (2)], принимаем .

При подстановке численных значений получим:

 

 

8. Расчетная схема валов редуктора.

Для проверочного расчета подшипников, а также для проверочного расчета валов необходимо предварительно найти радиальные реакции в опорах подшипников, а также значения изгибающих и крутящих моментов в опасном сечении. Для этого используем следующие параметры:

Усилия в зацеплении [табл. 6.1. (1)]:

• окружная сила ,
• радиальная сила
• осевая сила .