Привод ленточного транспортера с червячным редуктором - КП

Содержание

1. Краткие сведения о ленточном транспортере

2. Кинематический расчет

2.1. Выбор электродвигателя

2.2. Определение передаточного отношения привода

2.3. Определение вращающих моментов

3. Анализ результатов на ЭВМ

4. Расчет червячной передачи

5. Проектирование червячного редуктора

5.1. Корпус

5.2. Червяк

5.3. Червячное колесо

5.3.1. Размеры и характеристики ч. к

5.4. Регулирование зацепления

5.5. Смазывание червячной передачи

5.5.1. Выбор смазочного материала

5.5.2. Смазочные устройства

5.6. Смазывание подшипников

5.6.1. Выбор смазочного материала

5.6.2. Смазочные устройства

6. Подшипники качения

6.1. Подшипники качения на червяке

7. Расчет подшипников

7.1. Расчет подшипников быстроходного вала

7.2. Расчет подшипников тихоходного вала

7.3. Расчет подшипников приводного вала

7.4. Выбор посадок подшипников

8. Расчет валов на прочность

8.1. Расчет быстроходного вала

8.2. Расчет тихоходного вала

8.3. Расчет приводного вала

9. Расчет соединений

9.1. Соединение тихоходный вал – червячное колесо

9.2. Соединение вал электродвигателя – муфта

9.3. Соединение тихоходный вал – муфта

9.4. Соединение приводной вал – муфта

9.5. Соединение приводной вал – барабан

10. Расчет муфты

11. Список используемой литературы

I. Краткие сведения о ленточном транспортере.

Ленточный транспортер – машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения различных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении. С его помощью можно также перемещать сыпучие и кусковые материалы. Транспортер широко применяют для механизации погрузочно-разгрузочных операций, для транспортировки изделий в технологических поточных линиях и т.д.

В настоящее время известно большое количество разнообразных транспортирующих устройств, различающихся как по принципу действия, так и по конструкции.

3. Анализ результатов расчета на ЭВМ.

При конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделия, наилучшим образом удовлетворяющие различным, часто противоречивым требованиям: наименьшим массе, габаритам, стоимости: наибольшему КПД; требуемой жесткости, надежности.

Применение ЭВМ для расчетов передач расширяет объем используемой информации, позволяет произвести расчеты с перебором значений (варьированием) наиболее значимых параметров: способа термической обработки или применяемых материалов (допускаемых напряжений) и др. Пользователю необходимо провести анализ влияния этих параметров на качественные показатели и с учетом налагаемых ограничений выбрать оптимальный вариант.

Расчет проводится в два этапа. На первом отыскивают возможные проектные решения и определяют основные показатели качества, необходимые для выбора рационального варианта: массу механизма, межосевое расстояние, материал венца колеса, коэффициент полезного действия. Анализируя результаты расчета, выбирают рациональный вариант.

На втором этапе для выбранного варианта получают все расчетные параметры, требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые для расчета валов и выбора подшипников.

В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия.

Так как в данном случае производство редукторов серийное, то желательно чтобы размеры и стоимость были минимальны.

5. Проектирование червячного редуктора.

5.1. Корпус.

- материал

Корпус отливается из серого чугуна. Выбор объясняется его хорошими литейными свойствами, хорошей обрабатываемостью на металлорежущих станках, относительно низкой стоимостью, достаточно высокой износостойкостью. Прочность и жесткость чугуна ниже, чем стали, но в данном случае они вполне достаточны.

- способ литья

Данный корпус имеет довольно простую форму, без углублений и закрытых внутренних полостей. Поэтому, сравнивая литье по выплавляемым моделям и литье в оболочковые формы, которое значительно дешевле первого, предпочтение отдаем второму способу. Этот способ главным образом применяют для отливок простой формы из чугуна и стали.

- толщина стенок

Минимальная толщина стенок корпуса должна быть не меньше 6 мм, для нашего случая выбираем толщину, равную 7 мм.

- расстояния между деталями передач в корпусе

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор а, который вычисляют по формуле:

а = L + 3 мм = 7 + 3 = 10 мм

Расстояние b между дном корпуса и поверхностью червяка принимают b > 3a = 30 мм

5.2. Червяк.

Данный червяк является цилиндрическим с прямолинейным профилем резьбы. Изготавливается из стали 20Х ГОСТ 454371. При конструировании червяка желательно обеспечить свободный выход инструмента для нарезания витков, а также удобство шлифования витков вследствие свободного выхода шлифовального круга. При сборке червяк вводится в редуктор через отверстия для подшипников. Так как диаметр отверстия в заплечниках меньше наружного диаметра червяка, то радиально-упорные подшипники устанавливаем в стакане, наружный диаметр которого больше наружного диаметра червяка.

Из расчета червячной передачи получаем, что червяк двухзаходный. Длина нарезанной части червяка b1 определяют по условию использования одновременного зацепления наибольшего числа зубьев колеса.

коэффициент смещения х = - 1;

число заходов червяка z1= 2;

Все диаметры червяка, а также длина нарезанной части уже известны.

DЭ.Д =18,3 мм

примем d = 19 мм. На этом диаметре устанавливается щлицевая гайка для поджатия подшипников.

d п > d+2t = 19+2*3 = 25 мм

d бп > dп+3r = 30 мм.

5.3. Червячное колесо.

5.3.1. Размеры и характеристики ч.к.

Тихоходный вал рассчитывается по формулам:

d > (5…6) = 40 мм. – минимально возможный диаметр вала

принимаем диаметр выходного конца приводного вала, входящего в зацепление с червячным колесом d = 46 мм.

Диаметр под подшипники принимаем, исходя из конструкции ступицы червячного колеса - dп = 50 мм.

Червячное колесо составное – центр колеса из стали (сталь 3), зубчатый венец из бронзы (БР01ОФ1). Соединение венца с центром должно обеспечить передачу большого по величине вращающего момента и сравнительно небольшой осевой силы.

Конструкция червячного колеса и способ соединения венца с центром зависят от объема выпуска. Так как производство серийное, то зубчатые венцы соединяют с центром посадкой с натягом. При постоянном направлении вращения червячного колеса на наружной поверхности центра предусматривают бортик, на который направляют осевую силу. Острые кромки на торцах венца притупляют фасками f ~ 0,5m , где m – модуль зацепления, с округлением до стандартного значения.

Высота бортика t =2,2 мм,

Координата фаски подшипника r =2 мм

Размер фаски f =1 мм.

Остальные размеры определяются из соотношений:

dст = (1,5…1,55)d =1,5*50=75

l =(0,8 …1,5) d = 1,2*50=60

S= 2m+0,05*b2=2*4+0,05*42=10

Sо = (1,2 … 1,3) S =1.25*13=12,625

C =( 1,2 …1,3) S =1,2*12,625=15,8

h =0,15 b2 =0,15*53=6,3

t =0,8 h =0,8*6,3=5

5.4 . Регулировка зацепления.

На рабочую поверхность витков червяка наносят тонкий слой краски, затем поворачивают вал червяка, притормаживая вал червячного колеса.

О взаимодействии витков червяка и зубьев червячного колеса свидетельствует пятно контакта. В правильно собранной передаче пятно контакта расположено симметрично относительно средней полости венца колеса.

Если пятно контакта смещено вправо или влево, то вал с червячным колесом необходимо переместить в осевом направлении вправо или влево. Оно осуществляется путем переноса части прокладок в одной стороны на другую. Суммарная толщина прокладок не меняется.

5.5. Смазывание червячной передачи.

5.5.1. Выбор смазочного материала.

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В нашем случае этот способ не годиться , т.к. слишком мала окружная скорость червячного колеса (V=0,56 м/c),поэтому уровень масла поднимаем на ≈20 мм выше оси червячного колеса. Колесо при вращении увлекает масло, доставляя его в зону зацепления.

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин.

Преимущественное применение имеют масла. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в

зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес по таблице 11.1 (1, с. 200). По таблице 11.2 (1, с. 200) выбирают марку масла для смазывания зубчатых и червячных передач.

Из табл. 11.1 и 11.2 (1, с. 200) определяем кинематическую вязкость (20 мм2/c) , а по ней подбираем марку масла. Для смазки используем масло И-Т-С-320 по ТУ 38 10141378 (табл. 24.50, (1, с. 488)).

Глубина погружения в масло червячного колеса ≈ 145 мм.

5.5.2. Смазочные устройства.

Так как при работе передач масло постепенно теряет свои свойства, стареет, ухудшается, то его необходимо периодически менять. Для этого в корпусе предусматривается сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой М16 х 1,5. Так как цилиндрическая резьба не создает надежного уплотнения, то под пробку ставят уплотняющую прокладку из алюминия.

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливают маслосливную пробку (аналогичную пробке для сливного отверстия).

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки люка с отдушиной сверху корпуса.

5.6 Смазывание подшипников.

5.6.1. Выбор смазочного материала.

В нашем случае к опорам червяка затруднен доступ масла, поэтому используем пластичный смазочный материал

(ЦИАТИМ201 по ГОСТ 626774).Подшипники закрываем маслосбрасывающими кольцами. Смазочный материал занимает 1/32/3 свободного объёма гнезда под подшипники.

Смазывание опор червячного колеса происходит непосредственным доступом к ним масла И-Т-С-320.

5.6.2. Смазочные устройства.

Для подачи в подшипники червяка ПСМ применяем пресс-маслёнки. Смазочный материал подаём под давлением специальным шприцем.

6. Подшипники качения.

6.1. - на червяке.

Так как на червяк действует значительная осевая сила, то применяют одну фиксирующую опору и одну плавающую. В фиксирующей опоре выбираем конические роликовые подшипники. Так как радиально упорные однорядные подшипники воспринимают осевую силу только одного направления, то для фиксации вала в обоих направлениях в фиксирующей опоре необходимо устанавливать два таких подшипника. Плавающую опору применяем с учетом того, что в один конец вала входит вал электродвигателя.

Предварительно выбираем подшипники: