курсовое проектирование деталей машин

Смазывание зацепления и подшипников – разбрызгиванием жидкого масла, залитого в корпус ниже уровня витков так, чтобы избежать чрезмерного заполнения подшипников маслом, нагнетаемым червяком.
Разрабатываем уплотнение валов. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла и устанавливаем маслоуказатель.
Конструируем стенку корпуса и крышки. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем крюки для подъема.
Устанавливаем крышки подшипников глухие и сквозные для манжетных уплотнений. Под крышки устанавливаем металлические прокладки для регулировки.
Конструкцию червячного колеса выполняем, насаживая бронзовый венец на чугунный центр с натягом.
Вычерчиваем призматические шпонки: на выходном конце вала червяка, на выходном конце вала червячного колеса и под червячным колесом. Лист 20 Изм. Лист № докум. Подпись Дата



9. Уточненный расчет валов

Расчет на изгиб вала червяка.
Расчетная схема вала червяка приведена на рисунке 3.
Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:
222,9·104 мм4
Стрела прогиба:
= 0,013 мм
Допускаемый прогиб:
[f] = (0,005…0,01)m = (0,005…0,01)·10 = 0,05…0,1 мм
Таким образом жесткость обеспечена, так как:
f = 0,013 мм < [f] = 0,05…0,1 мм
Тихоходный вал.
Опасное сечение – опора 2.
Концентрация напряжений в опасном сечении вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал с натягом.
Материал вала – сталь 40Х, НВ = 240, σв = 900 МПа, σт = 750 МПа, τт = 290 МПа,
σ-1 = 360 МПа, τ-1 = 200 МПа, ψτ = 0,09, [2].
Расчет вала в опасном сечении на сопротивление усталости.
Мсеч = FM l3 = 4398 · 0,082 = 361 Н·м;
σа = σu = Мсеч / 0,1d33 = 361 · 103 / 0,1 · 703 = 10,5 МПа
τа = τк /2 = Т2 / 2 · 0,2d33 = 1238 · 103 / 0,4 · 703 = 9,0 МПа
Кσ / Кdσ = 3,8 [2]; Кτ / Кdτ = 2,2 [2];
KFσ = KFτ = 1 [2]; KV = 1 [2].
KσД = (Кσ / Кdσ + 1 / КFσ – 1) · 1 / KV = (3,8 + 1 – 1) · 1 = 3,8
KτД = (Кτ / Кdτ + 1 / КFτ – 1) · 1 / KV = (2,2 + 1 – 1) · 1 = 2,2

Лист 21 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


σ-1Д = σ-1 / KσД = 360 / 3,8 = 94,7 МПа
τ-1Д = τ -1 / KτД = 200 / 2,2 = 91 МПа
Sσ = σ-1Д / σа = 94,7 / 10,5 = 9; Sτ = τ -1Д / τ а = 91 / 9,0 = 10,1
S = Sσ Sτ / = 9 · 10,1 / = 6,7 > [S] = 2,5
Прочность вала обеспечена.
Лист 22 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


10. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
σсм = 2Т / d(l – b)(h – t1) ≤ [σ]см
Допускаемые напряжения смятия:
- стальная ступица [σ]см = 110…190 МПа;
- чугунная ступица [σ]см = 55…95 МПа.
Быстроходный вал Ø32 мм, шпонка 10 × 8 × 56, t1 = 5 мм.
σсм = 2 · 32,7 · 103 / 32 · (56– 10)(8 – 5) = 14,8 МПа < [σ]см
Тихоходный вал Ø65 мм, шпонка 18 × 11 × 70, t1 = 7 мм.
σсм = 2 · 1238 · 103 / 65 · (70 – 18)(11 – 7) = 108,8 МПа < [σ]см
Тихоходный вал Ø80 мм, шпонка 22 × 14 × 80, t1 = 9 мм.
σсм = 2 · 1238 · 103 / 80 · (80 – 22)(14 – 9) = 93,6 МПа < [σ]см
Условия выполняются. Шпонки пригодны.


Лист 23 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


11. Тепловой расчет редуктора

Тепловой расчет редуктора.
Для проектируемого редуктора площадь тепловой поверхности: А = 0,77 м2.
Δt = tш · tв = (Рr · (1 - η)) / (kt · A) ≤ [Δt],
где Рr = 3,25 кВт = 3250 Вт - требуемая для работы мощность на червяке.
Считаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха и принимаем коэффициент теплопередачи kt = 17 Вт/(м2 · С°).
Δt = (3250 · (1 – 0,78)) / (17 · 0,77) = 54,6° < [Δt],
Допускаемый перепад температур [Δt] = 60°.
Условие выполняется.

Лист 24 Изм. Лист № докум. Подпись Дата
12. Выбор и расчет количества масла

Рекомендуемая вязкость масла при
[σ]H = 155 МПа и v = 4,97 м/с будет равна 20 · 10-6 м2 / с.
Примем масло индустриальное И-Т-С-320 ГОСТ 21743-76.
Слив масла осуществляется через сливное отверстие, предусмотренное при проектировании данного редуктора.
Смазывание подшипников осуществляется масляным туманом. Для предотвращения залива маслом подшипников применены внутренние уплотнения.
Лист 25 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


13. Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку редуктора производят в соответствии с чертежами общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают мазеудерживающие кольца и подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80°С - 100°С.
В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают подшипники, нагретые в масле.
Собранные валы устанавливают в корпус.
Надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком.
Для центровки крышку корпуса устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки уплотнения и устанавливают крышки с прокладками.
Регулировку конических подшипников производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.
Для регулировки червячного зацепления необходимо комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости червячного колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок с одной стороны корпуса на другую, чтобы при этом сохранилась регулировка подшипников, суммарная толщина набора прокладок, должна оставаться неизменной.
Ввертывают маслоспускную пробку с прокладкой и жезловым маслоуказателем. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
Собранный редуктор испытывают на стенде.
Лист 26 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


Список использованной литературы


1. С.А. Чернавский и др. – Курсовое проектирование деталей машин,
Москва, «Машиностроение», 1988 г.
2. П.Ф. Дунаев, С.П.Леликов – Конструирование узлов и деталей машин,
Москва, «Высшая школа», 1998 г.
3. М.Н. Иванов – Детали машин, Москва, «Высшая школа», 1998 г.
4. А.Е. Шейнблит – Курсовое проектирование деталей машин,
Калининград, «Янтарный сказ», 2002 г.









Лист 27 Изм. Лист № докум. Подпись Дата