Привод галтовочного барабана для снятия заусенцев после штамповки

Содержание

Содержание

Введение

1. Энергетический, кинематический и силовой расчеты привода

1.1 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

1.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней

1.3 Определение кинематических и силовых параметров привода

2. Расчет поликлиноременной передачи

2.1 Проектный расчет

2.2 Проверочный расчет

3. Расчет зубчатой передачи редуктора

3.1 Выбор твердости, термообработки и материала зубчатой передачи

3.2 Определение допускаемых контактных напряжений

3.3 Определение допускаемых напряжений изгиба

3.4 Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи

3.5 Проверочный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи на контактную прочность

3.6 Проверочный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи на выносливость по напряжениям изгиба

4. Проектный расчет валов редуктора

4.1 Выбор материала валов и допускаемых напряжений на кручение

4.2 Выбор муфт, определение размеров ступеней валов

4.3 Предварительный выбор подшипников качения

5. Конструирование зубчатых колес

5.1 Определяем конструкцию и размеры цилиндрического зубчатого колеса (обод, ступица, диск)

6. Эскизная компоновка редуктора

7. Нагрузки валов редуктора

7.1 Силовая схема нагружения валов редуктора

7.2 Определение консольных сил и сил в зацеплении закрытой передачи

7.3 Расчетные схемы быстроходного и тихоходного валов

7.4 Определение радиальных реакций в опорах валов

7.5 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

8. Проверочный расчет подшипников качения

8.1 Проверяем пригодность подшипников 36308 быстроходного вала редуктора, работающего с умеренными толчками

8.2 Проверяем пригодность подшипников 36210 тихоходного вала редуктора, работающего с умеренными толчками

9. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений

9.1 Выбор шпонок

9.2 Проверка прочности шпонки на смятие

10. Проверочный расчет валов редуктора

10.1 выбор опасных сечений

10.2 Определение нормальных напряжений , МПа, в опасных сечениях вала по формуле

10.3 Определение касательных напряжений , МПа, в опасных сечениях вала по формуле

10.4 Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетных сечений вала по формулам

10.5 Определение пределов выносливости в расчетных сечениях вала , , МПа, по формулам

10.6 Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям по формулам

10.7 Определение общего коэффициента запаса прочности в расчетных сечениях по формуле

11. Назначение посадок, допусков формы и расположения для основных деталей редуктора

12. Определение размеров основных элементов корпуса редуктора и сварной рамы привода

12.1 Корпус редуктора

12.2 Рама привода

13. Смазка и сборка редуктора

14. Сборка редуктора

15. Охрана труда, техническая эстетика

Заключение

Список литературы

Введение

Правила проектирования и оформления конструкторской документации устанавливают четыре стадии ее разработки: техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочая документация. Курсовой проект по дисциплине Детали машин представляется в виде пояснительной записки, сборочного чертежа редуктора, чертежа цилиндрического зубчатого колеса и тихоходного вала.

Заданием на курсовой проект предусмотрена разработка конструкции одноступенчатого цилиндрического редуктора привода галтовочного барабана для снятия заусенцев после штамповки.

Приводное устройство включает в себя двигатель, передачу с поликлиновым ремнем, цилиндрический редуктор, упругую втулочнопальцевую муфту и галтовочный барабан.

Исходными данными для проектирования являются: окружная сила на барабане =1,0кН; окружная скорость барабана =2,5м/с; диаметр барабана =600мм; допускаемое отклонение скорости барабана =5%; срок службы привода =5лет.

Редуктор предназначен для передачи мощности от вала двигателя к приводному валу рабочей машины, понижения угловых скоростей и, соответственно, повышения вращающегося момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаются элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

В корпусе редуктора размещают так же устройства для смазывания зацепления и подшипников.

Основные требования, предъявляемые к создаваемому приводу: надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.

Определение размеров основных элементов корпуса редуктора и сварной рамы привода

12.1 Корпус редуктора

Форма корпуса определяется в основном технологическими, эксплуатационными и эстетическими условиями с учетом его прочности и жесткости. Этим требованиям удовлетворяют корпуса прямоугольной формы, с гладкими наружными стенками без выступающих конструктивных элементов; подшипниковые бобышки и ребра внутри; крышки подшипниковых узлов преимущественно врезные; фундаментальные лапы не выступают за габариты корпуса.

Наиболее распространенный способ изготовления корпусов - литье из серого чугуна марки СЧ15, ГОСТ 141279. Размеры основных элементов корпуса в области нижнего фланца, фланца по разъему и подшипникового узла определены в зависимости от межосевого расстояния аW=180 мм согласно рекомендациям.

Толщину стенки редуктора (крышки редуктора) принимаем 8 мм.

12.2 Рама привода

Несущим элементом рамы привода является швеллер, тип и размер которого, а также размеры косой шайбы определены в зависимости от наибольшего диаметра болта крепления редуктора (или электродвигателя) к раме. В нашем случае, большее значение имеет диаметр болта нижнего фланца редуктора – М12, которому, согласно рекомендациям соответствует швеллер №14, ГОСТ 824072.

Смазка и сборка редуктора

Смазывание зубчатого зацепления производим непрерывно жидким маслом И-Г-А-68 ГОСТ 17479.487 картерным непроточным способом (с помощью разбрызгивателей). Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяем из расчета 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Определяем уровень масла из условия, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника.

Для замены масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Чтобы избежать повышения давления внутри корпуса и просачивания масла через уплотнения и стыки устанавливаем колпачковую отдушину в крышке корпуса редуктора.

Смазывание подшипников осуществляем пластичными материалами. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Смену смазочного материала производят при ремонте. Для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания пыли, грязи и влаги применяем манжетные уплотнения.

Сборку редуктора производят в соответствии со сборочным чертежом.

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборка редуктора

Сборка производится в следующем порядке:

- на быстроходный вал устанавливают разбрызгиватели и закрепляют их винтами и напрессовывают подшипники, предварительно нагретые в масле, до упора в буртик вала. Собранный вал устанавливают в основании корпуса редуктора;

- устанавливают компенсаторные кольца между торцами наружных колец подшипников и крышек;

- в крышку с отверстием устанавливают манжету, затем устанавливают крышку на быстроходный вал (левая опора); устанавливают глухую крышку (правая опора) в основании корпуса;

- фиксируют среднюю часть корпуса и основание с помощью установочных штифтов, устанавливают и зажимают стяжные винты соединительного фланца.

- на тихоходном валу закладывают шпонку под зубчатое колесо, напрессовывают колесо до упора в буртик вала. Устанавливают распорную втулку и напрессовывают подшипники, предварительно нагретые в масле, до упора в буртик вала. Собранный вал устанавливают в средней части корпуса редуктора. Производят регулировку зацепления;

- устанавливают компенсаторные кольца между торцами наружных колец подшипников и крышек;

- в крышку с отверстием устанавливают манжету, затем устанавливают крышку на тихоходный вал (правая опора); устанавливают глухую крышку (левая опора) в средней части корпуса;

- фиксируют крышку корпуса и среднюю часть с помощью установочных штифтов, устанавливают и зажимают стяжные винты соединительного фланца;

- закладывают шпонки в пазы валов под шкив ременной передачи и полумуфту. Вворачивают сливную пробку и маслоуказатель в корпус редуктора;

- заливают масло и закрывают смотровой люк с пробкой-отдушиной.

Регулирование радиально-упорных шарикоподшипников производим установкой компенсаторных колец между торцами наружных колец подшипников и крышек.

При этом между торцом наружного кольца подшипника и торцом крышки с отверстием оставляем зазор мм для компенсации тепловых деформаций.

Заключение

На всех стадиях разработки конструкции редуктора я думал об экономичности принимаемых решений, возможной технологии изготовления и сборки, условиях эксплуатации и обслуживания, сроке службы и надежности редуктора:

- важным показателем совершенства конструкции является условие равной долговечности всех элементов;

- электродвигатель рекомендуется выбирать быстроходный, с синхронной частотой вращения не менее 1000 об/мин., т.е. сравнительно малогабаритный. Это обуславливает, вопервых, невысокую стоимость такого двигателя серийного выпуска и, вовторых, снижение трудоемкости его сборки с редуктором;

- в проекте широко использованы стандартные изделия (подшипники, муфты, крепежные детали, уплотнения, сливные пробки, пробки-отдушины и т.д.), а так же стандарты на различные элементы проектируемых деталей (выточки, галтели, литейные уклоны и т.д.);

- на всех стадиях проектирования редуктора соблюдался принцип унификации (типы и размеры подшипников качения, модули зубчатых колес, крепежные детали, посадочные размеры и материалы);

- посадки, допуски, степени точности и классы чистоты поверхности деталей выбраны с позиции их влияния на эксплуатационные свойства редуктора и согласования с технологическими возможностями производства, использованы система отверстия и ряды предпочтительных чисел;

- экономические аспекты учтены при выборе материала, термообработки, формы и способов изготовления деталей;

- при проектировании уделено внимание осуществлению удобной сборки, максимально исключены ручные операции, неправильное взаимное расположении сопряженных узлов (с помощью штифтов), разработана удобная компоновка узлов с легко доступными местами крепления;

- для снижения коррозионномеханического изнашивания использованы рекомендации по вопросу смазки и смазочных устройств.

Для безопасной работы редуктора надо соблюдать следующие условия:

- перед сборкой производить внешний осмотр деталей для выявления дефектов;

- не применять слишком больших усилий при сборке узлов редуктора;

- грамотно произвести две регулировки в узлах редуктора и между ними;

- все крепежные детали должны быть затянуты и зафиксированы стопорными шайбами;

- не запускать редуктор в работу без смазки или без достаточного ее количества;

- не допускать превышения скорости вращения и мощности редуктора;

- все вращающиеся части редуктора, выступающие за его корпус, должны быть ограждены;

- иметь приспособления для зачаливания редуктора при транспортных и монтажных работах;

- не производить ремонт и техническое обслуживание редуктора при его работе;

- снимать крышки, закрывающие смотровые окна при работе редуктора, во избежание разбрызгивания нагретого масла;

- проверку уровня масла, замену свежим и слив отработанного масла производить только при полной остановке привода;

- не рекомендуется поджимать сливные пробки во избежание срыва резьбы; - при монтажных работах необходимо отключить электрические источники питания от сети, проверить заземление и снять внешние нагрузки на валы. Соблюдение этих требований обеспечивает надежную и безопасную работу редуктора, что значительно повышает экономических эффект.