Редуктор цилиндрический косозубый двухступенчатый

крайко курсач всё.dwg

Кинематическая схема привода
Исходные данные: Р4'=4
кВт; n4'=80 мин . Режим нагрузки- циклограмма нагружения; L=5 лет; Ксут=0
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Степень точности - 9-В
Нормальный исходный
Направление линии зуба - Левое
Коэфффициент смещения
Делительный диаметр d 70
Межосевое расстояние а 180
Точность зубчатого колеса -ГОСТ 1643-81.
Общие допуски по ГОСТ 30893.1-mk.
228 269 НВ кроме места
отв. центр.А4 ГОСТ 14034-74
d-8x36f7x40a11x7d11 ГОСТ 1139-80
БНТУ.303341.001 СБ Сборочный чертеж
БНТУ.303341.001 ПЗ Пояснительная записка
БНТУ.305441.001 Маслоуказатель 1
Масло индустриальное И-Г-А-32 ГОСТ 20799-88 4
Редуктор цилиндрический двухступенчатый
БНТУ.711141.002 Кольцо 1 3 БНТУ.711141.003 Кольцо 1 4 БНТУ.711141.004 Кольцо 1 5 БНТУ.711141.005 Кольцо 2 6 БНТУ.711141.006 Кольцо 2 7 БНТУ.711141.007 Кольцо 1
БНТУ.711198.008 Шкив 1
БНТУ.711341.009 Втулка 1
БНТУ.711321.010 Крышка подшипника 1 11 БНТУ.711321.011 Крышка подшипника 2 12 БНТУ.711321.012 Крышка подшипника 1
БНТУ.711341.013 Шайба маслоотбойная 1 14 БНТУ.711341.014 Шайба маслоотбойная 1
БНТУ.711343.015 Шайба мазеудерживающая 2
БНТУ.711352.016 Крышка подшипника 1 17 БНТУ.711352.017 Крышка подшипника 1
БНТУ.713524.019 Пробка-отдушина 1
БНТУ.715433.020 Вал 1 21 БНТУ.715433.021 Вал 1 22 БНТУ.715433.022 Вал 1
БНТУ.721382.023 Колесо зубчатое 1 24 БНТУ.721382.024 Колесо зубчатое 1 25 БНТУ.721382.025 Колесо зубчатое 1
БНТУ.732111.026 Основание корпуса 1 27 БНТУ.732161.027 Крышка корпуса 1 28 БНТУ.741124.028 Крышка люка 1
БНТУ.754152.029 Прокладка 1 30 БНТУ.754152.030 Прокладка 1 31 БНТУ.754152.031 Прокладка 1
БНТУ.754154.032 Прокладка 4компл.
БНТУ.754156.033 Прокладка 1
БНТУ.XXXXXX.034 Наружная полумуфта 1
БНТУ.XXXXXX.035 Внутренняя полумуфта 1
БНТУ.XXXXXX.036 Пружина 1
БНТУ.XXXXXX.037 Крышка упорная 1
Болт ГОСТ 7805-70 39 М5-6gх14.58.016 4
Болт ГОСТ 7798-70 40 М6-8gх16.58.029 1 41 М6-8gх20.58.029 12
М10-8gх30.58.029 24
М12-8gх80.58.029 2 46 М12-8gх100.58.029 4
Гайка ГОСТ 5915-70 48 М10-6H.5 4 49 М12-6H.5 10
Гайка ГОСТ 11871-88 50 М33х1
Кольцо ГОСТ 13942-86 51 30 1
Манжета ГОСТ 8752-79 52 1.1-30x50-1 1 53 1.1-60x85-1 1
Муфта ГОСТ 5006-94 54 1-1600-55-1 1
Подшипник ГОСТ 8338-75 55 206 2 56 208 2 57 210 2
Шайба ГОСТ 11872-80 58 33.01.05 1
Шайба ГОСТ 14734-69 59 7019-0622 1
Шайба ГОСТ 6402-70 60 5.65Г.029 4 61 6.65Г.029 13 62 8.65Г.029 18 63 10.65Г.029 28 64 12.65Г.029 8
Шпонка ГОСТ 23360-78 65 8x7x28 1 66 12x8x45 2 67 16x10x70 1 68 18x11x70 1
Штифт ГОСТ 3129-70 i-78.201
Штифт ГОСТ 3128-70 i-78.201
БНТУ.713513.018 Пробка 1
Делительный диаметр d 66
Межосевое расстояние а 125
Делительный диаметр d 95
Твердость зубьев после термообработки 42 51
Острые кромки притупить;
БНТУ.303352.001 СБ Сборочный чертеж
БНТУ.303352.001 ПЗ Пояснительная записка
Масло индустриальное И-30А ГОСТ 20799-88 2.2литра
БНТУ.711141.004 Втулка 1 5 БНТУ.711141.005 Втулка 1 6 БНТУ.711141.006 Втулка 2
БНТУ.711198.008 Звездочка 1
БНТУ.711341.007 Втулка 1
БНТУ.711352.013 Крышка подшипника 1 14 БНТУ.711352.014 Крышка подшипника 1
БНТУ.715433.015 Вал 1 16 БНТУ.715433.016 Вал-шестерня 1 17 БНТУ.715433.017 Вал 1
БНТУ.721382.019 Колесо зубчатое 1 20 БНТУ.721382.020 Колесо зубчатое 1
БНТУ.732111.024 Основание корпуса 1 25 БНТУ.732161.025 Крышка корпуса 1 26 БНТУ.741124.026 Крышка люка 1
БНТУ.754152.027 Прокладка 1
БНТУ.XXXXXX.035 Наружная полумуфта 1
БНТУ.XXXXXX.036 Внутренняя полумуфта 1
БНТУ.XXXXXX.037 Пружина 8
БНТУ.XXXXXX.038 Краышка упорная 1
Болт ГОСТ 7798-70 39 М10-8gх20.58.029 12
Гайка ГОСТ 5915-70 40 М10-6H.5 12
Манжета ГОСТ 8752-79 41 1.1-25x35-1 1 42 1.1-40x50-1 1
Подшипник ГОСТ 8338-75 48 205 2 49 206 2 50 208 2
Шайба ГОСТ 6958-78 51 33.01.05 12
Шайба ГОСТ 6402-70 52 5.65Г.029 12
Шпонка ГОСТ 23360-78 54 8x7x30 1 55 8x7x28 2 56 8x7x40 1 57 12x8x36 1
Штифт ГОСТ 3129-70 xi-22.343
Делительный диаметр d 123
Межосевое расстояние а 90
Неуказанные предельные отклонения размеров по ГОСТ 25670-83
Радиусы скруглений 3мм max
Делительный диаметр d 56..63
Техническая характеристика 1 Передаваемая мощность
; 2 Частота вращения тихоходного вала
мин 126.3; 3 Вращающий момент на тихоходном валу
Нм 367.48; 4 Передаточное число редуктора 8.96; 5 Расчетный суммарный срок службы
Крышка лючка поз. 26 и Рым болт поз. 59 условно сняты
БНТУ.XXXXXX.034 МУВП 1
БНТУ.713524.003 Пробка-отдушина 1
БНТУ.713513.002 Пробка 1
БНТУ.711321.009 Крышка упорная 1
БНТУ.754152.021 Прокладка 1
БНТУ.754152.022 Прокладка 1
БНТУ.754152.023 Прокладка 1
БНТУ.754156.018 Прокладка 1
Винт ГОСТ 17473-80 43 М8-8gх20.58.029 4
Винт ГОСТ 17475-80 44 М8-8gх20.58.029 1
Винт ГОСТ 1477-93 45 М4-8g 2
Гайка ГОСТ 8530-90 46 М40-6H.5 1
Шайба ГОСТ 8530-90 53 33.01.05 1
Рым болт ГОСТ 4751-73 xi-22.343
Технические требования 1 * Размеры для справок; 2 Привод обкатить на всех режимах без нагрузки в течение не менее 1 часа; 3 Регулировку зацепления производить набором регулировочных прокладок; 4 Шум передач должен быть равномерным без металлических стуков; 5 Перед обкаткой залить 2
литра масла И-30А ГОСТ 20799-88; 6 Течь масла в местах неподвижных соединений не допускается. Требования к манжетным уплотнениям ГОСТ 8752-79; 7 После обкатки редуктор осмотреть
при необходимости подтянуть подшипники
болтовые соединения; 8 Грунтовку наружных поверхностей
кроме выходных концов валов произвести грунтом ВА-03К коричневый ГОСТ 19024-73;
Редуктор цилиндрический двухступенчатый Cборочный чертеж
Эпюры для быстроходного вала
Эпюры для промежуточного вала
Эпюры для тихоходного вала

Крайко дм записаньк.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра “Детали машин ПТМ и М”
Пояснительная записка
Руководитель: Бондаренко А.Г.
1 НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВО И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИВОДА.4
2. ОПИСАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РЕДУКТОРА.5
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И РАЗБИВКА ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ ПО СТЕПЕНЯМ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЁТЫ6
1. Составляем кинематическую схему6
2. Определяем общий КПД редуктора6
3. Выбор электродвигателя7
4. Выбор передаточных чисел7
Погрешность разбивки составляет:7
5. Мощности на валах привода7
ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ НАЗНАЧЕНИЕ ТВЁРДОСТИ РАСЧЁТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И РАСЧЁТ ГЕОМЕТРИИ СИЛ И ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЁТЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ПО НАПРЯЖЕНИЯМ И .10
1. Расчёт цилиндрической косозубой передачи. I-ая ступень10
1.1. Выбор материала и термообработки зубчатых колес10
1.2 .Допускаемые контактные напряжения10
1.3 .Допускаемые напряжения изгиба11
1.4. Проектрный расчет. Межосевое расстояние12
1.6.Модуль передачи12
1.7.Суммарное число зубьев и угол наклона12
1.8.Число зубьев шестерни и колеса13
1.9.Фактическое передаточное число13
1.10.Диаметры колёс13
1.11.Силы в зацеплении13
1.12.Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям14
1.13.Протверка зубьев по напряжениям изгиба14
2. Расчёт цилиндрической косозубой передачи. II-ая ступень15
2.1. Выбор материала и термообработки зубчатых колес15
2.2 .Допускаемые контактные напряжения15
2.3 .Допускаемые напряжения изгиба16
2.4. Проектрный расчет. Межосевое расстояние17
2.6.Модуль передачи17
2.7.Суммарное число зубьев и угол наклона18
2.8.Число зубьев шестерни и колеса18
2.9.Фактическое передаточное число18
2.10.Диаметры колёс18
2.11.Силы в зацеплении18
2.12.Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям19
2.13.Протверка зубьев по напряжениям изгиба19
3.Расчет цепной втулочно-роликовой передачи.20
РАЗРАБОТКА И УТВЕРЖДЕНИЕ КОНСУЛЬТАНТОМ ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА.21
ПРОЕКТНЫЙ И ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ ВАЛОВ ПРИВОДА ПО 2-УМ СЕЧЕНИЯМ.22
1. Выбор материала валов22
2. Геометрические параметры валов22
4. РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ28
ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ31
РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ.32
РАСЧЁТ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ-СТУПИЦА.34
ВЫБОР И РАСЧЁТ МУФТ35
ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА36
НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК В СОПРЯЖЕНИЯХ И ДОПУСКИ ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ И ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ НА РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖАХ.37
ОПИСАНИЕ СБОРКИ РЕГУЛИРОВКИ И СМАЗКИ.38
1. Порядок сборки и регулировки редуктора.38
2. Выбор смазки для передач и подшипников.38
2.1. Смазывание зубчатого зацепления38
1 НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВО И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИВОДА.
Редуктором называется механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса валы подшипники муфты и т.д. В отдельных случаях в корпусе размещают также устройства для смазывания или устройства для охлаждения.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного задания. Наиболее распространены горизонтальные редукторы. Как горизонтальные так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми косыми и круговыми зубьями. Корпус чаще всего выполняют литым чугунным реже сварным - стальным. Валы монтируются на подшипниках качения или скольжения. Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен общей компоновкой привода.
Спроектированный в настоящем курсовом проекте редуктор соответствует условиям технического задания.
Конструкция редуктора отвечает техническим и сборочным требованиям. Конструкции многих узлов и деталей редуктора учитывают особенности индивидуального производства.
В работе над курсовым проектом широко применялась стандартизация и унификация.
2. ОПИСАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РЕДУКТОРА.
Корпус редуктора выполнен разъемным литым из чугуна марки СЧ 15 ГОСТ 1412-79. Оси валов редуктора расположены в одной (горизонтальной) плоскости. Благодаря разъему в плоскости осей валов обеспечивается наиболее удобная сборка редуктора.
Валы редуктора изготовляются из стали 45 и стали 40Х. Для опор валов используются подшипники качения.
Валы редуктора воспринимаю радиальную и осевую нагрузку поэтому они опираются на пары шариковых радиальных и роликовых конических подшипников. Чтобы компенсировать удлинение вала при нагреве а так же осевые перемещения предусмотрена установка вала червяка одним концом на плавающую опору.
Для свободного вращения шестерен предусмотрены подшипники качения.
Смазка зубчатых колес редуктора - картерная т.е. посредством окунания зубчатых колес в масляную ванну на дне корпуса редуктора.
Для смазывания шариковых радиальных и роликовых конических подшипников применяются жидкие материалы. Смазывание происходит за счет смазывания зубчатых колес окунанием разбрызгивания масла образования масляного тумана и растекания масла по валам. Для этого полость подшипника выполняется открытой внутрь корпуса.
Герметично закрытый корпус редуктора обеспечивает требования как техники безопасности так и производственной санитарии.
Для транспортировки редуктор отсоединяют от электродвигателя снимая муфту. Затем с помощью подъемника транспортируют в нужное место. При этом обязательно нужно пользоваться (во избежание несчастных случаев) предусмотренными для этого в крышке редуктора рым-болтами.
Для контроля за уровнем масла в корпусе редуктора установлен щуп.
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И РАЗБИВКА ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ ПО СТЕПЕНЯМ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЁТЫ
1. Составляем кинематическую схему
Рис. 1. Компановочная схема редуктора
2. Определяем общий КПД редуктора
Для определения мощности на валу рабочей машины зададимся мощностью на выходном валу рабочей машины по формуле:
Затем принимая во внимание потери мощности в передачах и подшипниках привода подсчитываем мощность электродвигателя. По справочным таблицам определяем приблизительные значения КПД передач [1 c. 6 табл. 11]:
а) цепной передачи ;
б) подшипников качения ;
б) закрытая зубчатая с цилиндрическими колесами ;
Таким образом общий КПД редуктора будет [1 c. 7]:
Отсюда требуемая мощность на валу электродвигателя:
3. Выбор электродвигателя
Для заданного значения мощности принимаем асинхронный электродвигатель с номинальной мощностью равной или несколько превышающей электродвигатель АИР100L22850 для которого кВт обмин обмин
4. Выбор передаточных чисел
Определяем общее передаточное число привода и редуктора:
Передаточные числа ступеней рекомендуемые ГОСТ 2185-66:
а) для быстроходной передачи ;
б) для тихоходной передачи ;
Uред=UБ*UT=8.96 [2c74т5.6]
в) для цепной передачи ;
Погрешность разбивки составляет:
5. Мощности на валах привода
Определение мощности на валах редуктора производится с учетом потерь мощности в подшипниках передач по формуле [4 c. 68]:
где: - мощность на расчетном валу кВт;
- мощность на предыдущем валу кВт;
- КПД передачи между двумя валами;
Результаты расчетов заносим в табл. 2.1.
Частоты вращения валов определяются по формуле [4 c. 68]:
u- передаточное отношение ступени;
Угловые скорости валов определяются по формуле:
Крутящие моменты на валах привода определяются по формуле [4 c. 67]:
где: - искомый крутящий момент на валу Нм;
I - угловая скорость вала с-1;
Результаты расчетов заносим в табл.2.1.
Таблица 2.1. Значения частот вращения мощностей и крутящих моментов на валах.
ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ НАЗНАЧЕНИЕ ТВЁРДОСТИ РАСЧЁТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И РАСЧЁТ ГЕОМЕТРИИ СИЛ И ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЁТЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ПО НАПРЯЖЕНИЯМ И .
1. Расчёт цилиндрической косозубой передачи. I-ая ступень
Т2=38 Нм - крутящий момент на колесе;
n2=13393 мин-1 - частота вращения колеса;
uц=224 - передаточное число;
Lh=14717 ч - время работы передачи;
1.1. Выбор материала и термообработки зубчатых колес
Т.К. в данных нет особых требований в отношении габаритов передачи выбираем материал со средними механическими свойствами рекомендациям из справочных таблиц принимаем для изготовления вала шестерни и колеса передачи с внешним зацеплением сталь 45 вид термообработки - улучшение со следующими механическими характеристиками [3 табл. 3.3]:
1.2 .Допускаемые контактные напряжения
где: - предел контактной выносливости [1 табл. 22]:
- коэффициент запаса прочности для улучшенных [5 c. 283 табл. 10.16];
- коэффициент долговечности
при NK≤ NHl при NK>NHl
Для цилиндрических передач с непрямыми зубьями в связи с расположением линий контакта под углом к полюсной линии допускаемые напряжения принимаем минимальные .
1.3 .Допускаемые напряжения изгиба
Определяем по следующей формуле [8 c. 285]:
Коэффициента запаса прочности : для улучшеных;
YR=1.1 для улучшеных колес;
Yz=0.65 для улучшеных колес;
Предел выносливости вычисляем по формуле [1 c. 14 табл. 23]:
Коэффициент долговечности :
где: qm=6; т.к. НВ350
- число циклов соответствующее перелому кривой усталости[1 c. 15];
Из расчета по контактным напряжениям принимаем:
1.4. Проектрный расчет. Межосевое расстояние
Значение межосевого расстояния:
где: Ка=430 - для косозубых колёс;
ba=0.4 - коэффициент ширины из ряда стандартных чисел [1 c.17];
Тогда bd = ba(u+1)2 =0.4(2.24+1)2= 0.51
KH=1+( K°H-1) KHw=1+(1.05-1)0.32=1.016
KHα=1+( K°Hα-1) KHw=1+(1.75-1)0.32=1.24
K°Hα=1+A(nст-5)=1+025(8-5)=175
KH=KH*KHα*KHv=1016*124*11=1385824
Вычисленное значение межосевого расстояния округляем до ближайшего числа из стандартного ряда:
1.5.Предварительные основные размеры колеса
Делительный диаметр:
принимаем =38 мм =42 мм
mn=(0.01 0.02)aw=0.015*90=1.5
Принимаем значение согласуя его со стандартным (предпочтительным ряд 1):
1.7.Суммарное число зубьев и угол наклона
Предварительно принимаем угол
Суммарное число зубьев;
Полученное значение ZS округляем до целого числа принимаем ZS =118
Определяем действительное значение угла наклона зуба;
1.8.Число зубьев шестерни и колеса
Число зубьев шестерни;
Число зубьев колеса;
1.9.Фактическое передаточное число
Делительные диаметры:
Диаметры окружностей вершин:
Диаметры впадин зубьев;
1.11.Силы в зацеплении
1.12.Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям
Окружная скорость колёс:
Степень точности для непрмозубых цилиндрических [1табл.25].
1.13.Протверка зубьев по напряжениям изгиба
Расчётное напряжение изгиба;
Условие выполняется.
2. Расчёт цилиндрической косозубой передачи. II-ая ступень
Т2=147.5 Нм - крутящий момент на колесе;
n2=334.8 мин-1 - частота вращения колеса;
uц=4.0 - передаточное число;
2.1. Выбор материала и термообработки зубчатых колес
Т.К. в данных нет особых требований в отношении габаритов передачи выбираем материал со средними механическими свойствами рекомендациям из справочных таблиц принимаем для изготовления вала шестерни и колеса передачи с внешним зацеплением сталь 40X вид термообработки - улучшение со следующими механическими характеристиками [3 табл. 3.3]:
2.2 .Допускаемые контактные напряжения
2.3 .Допускаемые напряжения изгиба
2.4. Проектрный расчет. Межосевое расстояние
Тогда bd = ba(u+1)2 =0.4(4+1)2= 11.0
KH=1+( K°H-1) KHw=1+(1.07-1)0.28=1.0196
KHα=1+( K°Hα-1) KHw=1+(2-1)0.28=1.28
K°Hα=1+A(nст-5)=1+025(9-5)=2
KH=KH*KHα*KHv=10196*128*106=138
2.5.Предварительные основные размеры колеса
принимаем =40 мм =45 мм
mn=(0.01 0.02)aw=0.012*125=1.5
2.7.Суммарное число зубьев и угол наклона
Полученное значение ZS округляем до целого числа принимаем ZS =165
2.8.Число зубьев шестерни и колеса
2.9.Фактическое передаточное число
2.11.Силы в зацеплении
2.12.Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям
2.13.Протверка зубьев по напряжениям изгиба
3.Расчет цепной втулочно-роликовой передачи.
Мощность на валу ведущей звездочки – 517 кВт
Частота вращения ведущей звездочки – 33480 обмин
Передаточное чило цепной передачи – 265
Угол наклона цепной передачи - 50°
Количество рабочих смен – 1
Выбираем число зубьев Z1 из [6 табл. 45 с. 76] для U=265 Z1=27 25.
Конструкция и размеры звездочки [1 c297]
De выступов=t[0.532+ctg(180z)]=213.76 мм;
Di впадин=Dg - 2r=186.60 мм
d1 – диаметр ролика цепи;
Dc=t*ctg(180z) – 1.3h=169.6 мм;
b=0.93BBH – 0.15=14.6 мм;
BBH – расстояние между внутренними плоскостями пластин цепи;
=1.5(De – Dg)=16.65 мм;
C=(1.2 1.3)=21.6 мм;
РАЗРАБОТКА И УТВЕРЖДЕНИЕ КОНСУЛЬТАНТОМ ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА.
Эскизный проект производится в тонких линиях. Выполнение начинается с того что выставляем принятое межосевое расстояние и рисуются оси. Условно прямоугольниками чертим пары зубчатых зацеплений. Отступая от колёс вычерчиваем внутренний контур корпуса. Исходя из проектного расчёта чертим валы. Считаем расстояния между опорами. Вычерчиваем ступени валов. Ставим шпонки и рассчитываем геометрические параметры зубчатых колёс и их ступиц. Выбираем подшипники. Устанавливаем подшипники и фиксирующие втулки. Ставим крышки. В корпус монтируем маслоуказатель и сливную пробку отдушину. Устанавливаем смотровой люк. Выбираем муфты и производим их расчёт.
ПРОЕКТНЫЙ И ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ ВАЛОВ ПРИВОДА ПО 2-УМ СЕЧЕНИЯМ.
1. Выбор материала валов
Для всех валов принимаем материал Сталь 45. Твердость заготовки ( сталь 45) 240 270 HB МПа; МПа; МПа допускаемое напряжение на кручение .
2. Геометрические параметры валов
Все значения известных сил отмечены на чертеже эпюр.
Промежуточный и тихоходный валы расчитываются аналогичным способом. Значения всех рассчитанных сил приведены ниже на эпюрах.
4. РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
РАСЧЕТ БЫСТРОХОДНОГО ВАЛА
Материал вала- Сталь 45 термообработка- улучшение концентратор- шпоночный паз.
Моменты сопротивления сечения при изгибе и кручении [4табл.14.2 стр.299]:
Где b=12 t=5 размеры шпоночного паза [4 табл. К42 стр. 427].
Предел выносливости стали при изгибе и кручении:
Нормальные напряжения для симметричного цикла
где максимальный суммарный изгибающий момент на валу.
Касательные напряжения для от нулевого цикла :
Коэффициенты концентрации напряжений [4табл.14.2 стр.299]:
Масштабный фактор [4 табл.14.3 стр.300]:
Коэффициенты характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений [4 табл.14.4 стр.300]:
Коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности
Проверка вала на кратковременную перегрузку:
эквивалентное напряжение:
Проверяем вал по запасу статической прочности:
Коэффициент запаса прочности относительно текучести в опасном сечении превосходит допускаемое значение что обеспечивает достаточный запас статической прочности увеличивая жесткость вала.
РАСЧЕТ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ВАЛА
Где b=8 t=4размеры шпоночного паза.
Предел выносливости стали при изгибе и кручении [4табл. 9.6 стр.173]:
РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА
Материал вала- Сталь 45 термообработка- нормализация
концентратор- шпоночный паз.
где b=12 мм; t=8 мм -размеры шпоночного паза.
Касательные напряжения для отнулевого цикла :
Условие прочности выполняется.
1 Подбор подшипников для быстроходного вала
Его характеристики: № 205;
dп=25 мм; D=52 мм; С=14 кН; С0=695 кН;
2 Подбор подшипников для промежуточного вала
Его характеристики: № 206;
dп=30 мм; D=62 мм; С=195кН; С0=10 кН;
3 Подбор подшипников для тихоходного вала
Его характеристики: № 208;
dп=40 мм; D=80 мм; С=32 кН; С0=178 кН;
РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ.
.Суммарные реакции для вертикальной и горизонтальной плоскостей:
Предварительно для опор принимаем шариковый радиальный подшипник лёгкой серии:
dп=25 мм; D=52 мм; С=14000 Н; С0=6950Н;
по таблице [4 c. 340]:
Осевая составляющая радиальной нагрузки [8 c. 434]:
Проверяем величину отношения для опор [8 c. 434]:
Эквивалентная нагрузка [8 c. 433]:
где: X – коэффициент радиальной нагрузки;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
V=1 - коэффициент при вращении внутреннего колеса по отношению к направлению нагрузки;
Расчёт на долговечность [8 c. 435]:
dп=30 мм; D=62 мм; С=19500 Н; С0=10000Н;
dп=40 мм; D=80 мм; С=32000 Н; С0=17800Н;
РАСЧЁТ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ-СТУПИЦА.
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от МУВП к валу диаметром По таблицам для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки t1=4 мм. Длина шпонки Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки проверим её на прочность [5 c. 154]:
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от вала диаметром к муфте. По таблицам для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки
t1=4мм. Длина шпонки Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки проверим её на прочность:
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от стального колеса к валу диаметром По таблицам для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от коеса к валу диаметром По таблицам для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки
t1=5мм. Длина шпонки Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки проверим её на прочность:
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от вала диаметром d=30 мм к звездочке. По таблицам для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки t1=4 мм. Длина шпонки Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки проверим её на прочность:
Муфта предохранительная многодисковая фрикционная
МТМ-1А – масляная муфта с гладким отверстием и шпоночним пазом.
Mном>K*Mст=2*178=40 кгсм
К=13 2 Мст=184Нм=178кгсм
DH=(3 4)d=3*25=75 мм
DB=(0.5 0.6)DH=0.6*75=45 мм
=03 06 сталь по стали
для редкосрабатываемых муфт
d=47мм; b=10мм; h=2.5мм; nпазов=4; S=1мм;
Подбираем пружину №374 по ГОСТ13770-86 с размерами:
dсеч=20 мм; D=14.0; =0.1*2.0=0.2; HD3 следовательно
Муфта втулочно пальцевая (МУВП)
Размеры принимаем по [7 т 14.3.1. с.252] в мм:
d=20; D=100; L=104; d1=40; d2=14; D1=63;
d2=14; Dп=22; d’2= Lп=56; L’п=14; L”п=14; K=3; Dp=26; Lp=22; g=3;
ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА
Корпуса редукторов выполняют из чугуна СЧ15. Корпуса редукторов чаще всего разъемные и состоят из крышки и основания корпуса. Положение основания и крышки фиксируется двумя коническими штифтами устанавливаемыми без зазора до расточки гнезд под подшипники. Основание и крышку корпуса соединяют болтами для обеспечения герметичности. Ориентировочно принимают расстояние между осями болтов . Для создания герметичности корпуса плоскости его разъема перед сборкой покрываются спиртовым лаком. Применение уплотнительных прокладок недопустимо. Для снятия крышки при демонтаже на ней делают проушины. На корпусе выполняют крюки для возможности транспортировки редуктора. Для заливки масла и осмотра зацепления в крышке корпуса имеется окно закрываемое крышкой. В редукторе предусматривают отдушину соединяющую внутреннюю полость редуктора с атмосферой. Для удаления загрязненного масла и для промывки редуктора в нижней части корпуса делают отверстие под пробку с цилиндрической. Под цилиндрическую пробку ставят уплотняющую прокладку из алюминия или меди. Маслоспускное отверстие выполняют на уровне днища или несколько ниже его. Желательно чтобы днище имело наклон в сторону маслоспускного отверстия. Подшипники закрывают крышками глухими и сквозными через которые проходят концы валов. Для предотвращения вытекания масла из редуктора через выходные концы валов применяем манжетные уплотнения.
Принимаем толщину корпуса равной 6 мм.
Количество фундаментных болтов Принимаем Z=4.
Диаметр фундаментных болтов принимаем ;
Диаметр болтов соединяющих основание корпуса с крышкой принимаем . Болты расположены в приливах высотой 20мм.
Диаметр конических штифтов.Длина штифта Lштифта=15 мм.
Толщины фланцев принимаем конструктивно: 6мм для соединение крышки корпуса с основанием и 25мм для крепления к фундаменту.
НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК В СОПРЯЖЕНИЯХ И ДОПУСКИ ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ И ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ НА РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖАХ.
Единая система допусков и посадок – ЕСДП регламентирована стандартами СЭВ и в основном соответствует требованиям Международной организации по стандартизации – ИСО.
Посадки основных деталей передач.
- зубчатые колеса на валы муфтывтулка под муфту звездочка;
- посадка вал – втулка;
- манжеты сквозных крышек;
- распорные кольца; сальники.
Отклонение вала k6 – внутренние кольца подшипников на валы.
Отклонение отверстия H7 – наружные кольца подшипников качения в корпусе.
Примечание: Для подшипников качения указаны отклонения валов и отверстий а не обозначение полей допусков соединений потому что подшипники являются готовыми изделиями идущими на сборку без дополнительной обработки.
Назначение параметров шероховатости поверхностей деталей машин.
- Поверхности отверстий из-под сверла зенковок фасок. Нерабочие поверхности. Посадочные нетрущиеся поверхности изделий не выше 12-го квалитета.
- Точно прилегающие поверхности. Отверстия после черновой развертки. Поверхности под шабрение. Посадочные нетрущиеся поверхности изделий не выше 8-го квалитета.
- Отверстия в неподвижных соединениях всех квалитетов точности. Отверстия в трущихся соединениях 11-го и 12-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 8-й и 9-й степени точности.
- Отверстия в трущихся соединениях 6-8-го квалитетов. Отверстия под подшипники качения. Поверхности валов в трущихся соединениях 11-го и 12-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й степени точности.
- Поверхности валов в трущихся соединениях 6-го и 7-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й и 6-й степеней точности.
- Поверхности валов в трущихся соединениях 6-го и 7-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й и 6-й степеней точности для более ответственных поверхностей. Поверхности валов под подшипники качения.
- Весьма ответственные трущиеся поверхности валов либо других охватываемых деталей.
ОПИСАНИЕ СБОРКИ РЕГУЛИРОВКИ И СМАЗКИ.
1. Порядок сборки и регулировки редуктора.
Сборку редуктора производят в соответствии со сборочным чертежом.
На быстроходный вал устанавливаются втулка и муфта распорная втулка и подшипники качения. Поджимается гайка на муфте до установленного размера. Затем вал устанавливаются на нижнюю часть корпуса в специальные места под подшипники между закладными крышками.
Далее устанавливаются промежуточный и тихоходный валы по тому же принципу.
Сквозные крышки надеваются на валы заранее. Где необходимо между подшипником и крышкой устанавливается прокладка.
Устанавливаем верхнюю часть корпуса. Забиваем центрирующие штифты в заготовленные отверстия. Собираем корпус при помощи болтов. Поверхности под шляпки болтов и гайки предварительно цикуются.
На корпус устанавливается смотровой лючек при помощи 4х винтов. Для обеспечения герметичности соединения между корпусом и лючком кладется прокладка.
На корпус устанавливаются сливная пробка щуп для контроля уровня масла и отдушина.
Ввинчиваются грузовые винты для транспотрировки редуктора.
На конец быстроходного вала устанавливается МУВП и фиксируется винтом.
На конец тихоходного вала устанавливается звездочка прижимается пластиной и винтом.
Редуктор устанавливается на заготовленном фундаменте и раме согласно монтажной схеме.
Через лючок заливается необходимое количество масла и производится контроль зацепления зубчатыз колес и уровня масла.
2. Выбор смазки для передач и подшипников.
2.1. Смазывание зубчатого зацепления
Так как проектируемый редуктор общего назначения и окружная скорость не превышает 12.5 мс то принимается способ смазывания - окунанием. Т.к. скорость меньше 1мс то поггружаем только одно колесо.
hm=0.25*d2T=0.25*200=50 мм;
Принимается для смазывания масло И-30А ГОСТ 20799-88. Контроль уровня масла осуществляется при помощи щупа. Для замены масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Внутренняя полость корпуса сообщается с внешней средой посредством установленной отдушины. Заливка масла осуществляется путем снятия смотрового лючка.
Обьем масла 22 литра.
Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов; Дунаев П.Ф. Леликов О.П. – М.: Высшая школа 1984г.
Расчёты деталей машин; А.В.Кузьмин И.М.Чернин Б.С.Козинцов.-Мн.:Вышая.школа.1986г.
Курсовое проектирование деталей машин; С.А.Чернавский К.Н.Боков И.М.Чернин и др. – 2-е изд. – М.: Машиностроение 1988г.м
Проектирование механических передач; С.А.Чернавский Г.А. Снесарев К.Н.Боков Машиностроение 1984.
Детали машин и основы конструирования ; А.Т. Скойбеда А.В. Кузьмин. – Мн.: Вышэйшая школа 2000г..
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т.; Анурьев В.И. – 8-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 2001г.
Детали машин и основы конструирования ; А.Т. Скойбеда А.В. Кузьмин. – Мн.: Вышэйшая школа 2000г.
Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа 1978г.
Курсовое проектирование деталей машин; С.А.Чернавский К.Н.Боков И.М.Чернин и др. – 2-е изд. – М.: Машиностроение 1988г.
Шейнблид А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. - Учеб. пособие. Изд. 2-е перераб. и доп. — Калининград: Янтар. сказ. 2002. — 454 с
Ничипорчик С.Н. Детали машин в примерах и задачах. - Учебное пособие Минск: Высшая школа 1981 432с.