Расчет зубчатой передачи одноступенчатого цилиндрического редуктора

, при условии 90,6≤120 МПаlp- рабочая длина шпонки; lp= Lшп-b=50-10=40 ммТихоходный вал:Для соединения вала с муфтой используем призматическую шпонку. Выбираем ее по диаметру d1=67мм, используя ГОСТ 23360-78 [2, табл.1.9, стр.168] Размеры шпонки: ширина b=20 мм, высота h=12 мм шпонки берем из стандартного ряда, чтобы она была на 5-10 мм меньше длины полумуфты:Lшп=L1-10=100-10=90 ммНа 1 валу будет установлена шпонка: 201290Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого , для стальных ступиц при реверсивном приводе., при условии 107≤120 МПаlp- рабочая длина шпонки; lp= Lшп-b=90-20=72 ммДля соединения вала с колесом используем призматическую шпонку. Выбираем ее по диаметру d1=85мм, используя ГОСТ 23360-78 [2, табл.1.9, стр.168] Размеры шпонки: ширина b=25 мм, высота h=14 мм шпонки берем из стандартного ряда, чтобы она была на 5-10 мм меньше длины полумуфты:Lшп=L1-10=66-10=56 ммНа 1 валу будет установлена шпонка: 251456Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого , для стальных ступиц при реверсивном приводе., выполняем два шпоночных пазаlp- рабочая длина шпонки; lp= Lшп-b=56-25=31 мм5. Расчет элементов корпуса редуктораТолщина стенки корпуса редуктора определяется по формуле = 0.025+ 18,где- межосевое расстояние, =8ммДиаметр фундаментного болта равенdб1 = 0.036+12 =20,1Полученное значение округлим до ближайшего большего диаметра из ряда резьбы метрические [3,табл.5,стр.7].М20, а1=25мм, в1=48мм, d0=22мм, D0=38.Диаметры болтов крепления крышки корпуса к основанию:у подшипников dб2 = (0.7…0.75) dб1 =(0.7..0.75)* 20,1=14,07..15,07на фланцах dб3= (0.5…0.6) dб1 =(0.5..0.6)*20,1=10,05..12,06 Полученные значения округлим до ближайших из ряда метрических резьб. Фундаментальный болт М20: a1=25мм, b1=48мм, d0=22мм, D0=38ммБолт у подшипников М16: a2=21мм, b2=40мм, d0=17мм, D0=30ммБолт у фланцев М12: a3=18мм, b3=33мм, d0=13мм, D0=25ммРасстояние от внутренней стенки корпуса до края лапы L1=3++b1 и до оси фундаментного болта P1=3++a1, где a1 и b1 определяются по табл.1 в зависимости от диаметра болта. L1= 3+8+48=59 мм P1=3+8+25=36ммШирина фланцев у подшипников L2=3++t+b2, где t=4 мм – высота бобышки. Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром dб2 равноP2=3++a2,L2=3+8+4+40= 55 мм P2=3+8+21=32ммШирина боковых фланцев L3=3++b3, расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром dб3 равноP3=3++a3,L3=3+8+33=34мм P3=3+8+18=29ммРасстояние от оси болта с диаметром dб2 до оси вала равноLвj=0.5Dj+(1…1.25)dб2Lв1=0.5*130+1.25*16 =85мм,Расстояние от головки болта крепления крышки подшипника до границы хвостовика вала зависят от габаритов редуктора и выбирается из диапазона.У=5-12ммТолщина верхнего фланца корпуса h1= 1.6 =1.6*8=12,8ммТолщина лапы h= 2.5 =2.5*8=20ммТолщина ребра жесткости С= =8ммРасстояние от окружной вершины зубчатого колеса до стенки корпуса F=1.2*8=9,6мм6. Порядок сборки редуктораПеред сборкой внутреннюю полость редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная со сборки валов: на быстроходный вал надевают маслосъемные кольца, затем устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 град. С. В ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в заплечник вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.Затем вводим в зацепление колесо относительно шестерни и устанавливаем цапфы. Собранные валы: быстроходный устанавливают в крышку корпуса, тихоходный укладывают в корпус редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхность стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для точной фиксации крышки корпуса относительно корпуса используют 2 штифта, затем затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.Далее на вал также ставят крышки подшипниковых узлов.Закрепляют крышки болтами, проверяя поворачиванием валов от руки отсутствие заклинивания подшипников (валы должны свободно поворачиваться).Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой. Устанавливают маслоуказатель.Заливают в корпус масло и закрывают смотровой люк крышкой с прокладкой из технического картона, закрепляют крышку болтами.Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, установленной техническими условиями.7. СмазкаСмазывание зубчатых зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижение коэффициента трения, уменьшение износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижение шума и вибрации. 7.1 Смазка зубчатых колес, выбор сорта масла, количество, контроль уровня.В расчетной передаче -контактное напряжение.-окружная скорость в зацеплении.Смазка зубчатых передач при окружной скорости в зацеплении до 12.5м/с, осуществляется путем окунания колеса в масляную ванну. Такой способ смазки иначе называется картерным.Минимальной рекомендуемой глубиной погружения колеса в маслянуюванну-hmin=2*m, но не менее 10мм, т.е. примем 10 мм, где m=3-модуль передачи.Максимальный уровень масла не должен превышать половины радиуса зубчатого колеса.Требуемая вязкость масла при t=400 определяем по таблице [3, табл.3, стр.6], в зависимости от расчетных контактных напряжений и окружной скорости в зацеплении.По выбранной вязкости подбираем сорт масла по табл.4 [3, табл.4, стр.6].Наиболее широкое применение в машинах находят минеральные индустриальные масла.Номинальная вязкость -28мм2/сек.Масло-И-Г-А-36, где И-индустриальное,Г- для гидравлических систем(назначение масла)А- масло без присадок( эксплуатационные свойства масла) 36-означает класс кинематической вязкости.В редукторе при смазывании окунанием объем масляной ванны определяется на 1 кВт передаваемой мощности,литровлитровКонтроль уровня масла:Уровень масла находящегося в корпусе редуктора осуществляется жезловым маслоуказателем.Минимальный уровень масла-2*m=2*3=6мм.Максимальный уровень масла-10m=3*10=30ммДля слива масла из редуктора, в корпусе предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.Отдушина - служит для избегания накопления маслосодержащих паров в корпусе.7.2 Смазка подшипниковПрименяют как жидкие, так и пластичные смазочные материалы.В данном редукторе V≥1м/сек, будем использовать жидкие масла. При этом в редукторе происходит разбрызгивание масла и внутри образуется масляный туман, обеспечивающий смазку. На быстроходном валу устанавливается маслоотражательное кольцо.8.Уплотнительные устройства.Крышки подшипниковых узлов:Для горизонтального редуктора используются торцевые крышки подшипниковых узлов.Первичный вал;Для уплотнения первичного вала используется сквозная и тоцевая глухая крышка, размеры подбираем по наружному диаметру подшипников первичного вала. D=130мм.Размеры подбирали по таблице [3, табл.8, стр.14], где применяются следующие сокращения.диаметр болта крепления крышки.число отверстий крепления крышки.У сквозных крышек все размеры идентичны глухой торцевой за исключением отсутствия размеров,дополнительно размеры берем из таблицы [3, табл.9, стр.16].диаметр вала., ширина гнезда b выбираем из условий - где ширина уплотнений. По таблице [3, табл.11, стр.17] в соответствии с ГОСТ8752-79.d=45мм, Dy=62мм, by=10мм, b=15мм.Вторичный вал;Для уплотнения вторичного вала используется сквозная и торцевая глухая крышка, размеры подбираем по наружному диаметру подшипников первичного вала. D=170мм.Размеры подбирали по таблице [3, табл.8, стр.14], где применяются следующие сокращения.диаметр болта крепления крышки.число отверстий крепления крышки.,У сквозных крышек все размеры идентичны глухой торцевой за исключением отсутствия размеров,дополнительно размеры берем из таблицы [3, табл.9, стр.16].диаметр вала., ширина гнезда b выбираем из условий - где ширина уплотнений. По таблице [3, табл.11, стр.17] в соответствии с ГОСТ8752-79.d=75мм, Dy=95мм, by=10мм, b=15мм.ЗАКЛЮЧЕНИЕПо исходным данным произведен выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода. Таких как: частота вращения двигателя; общее передаточное число привода; передаточные числа зубчатой и ременной передач; частоты вращения, мощности и крутящие моменты валов.Учитывая полученные данные выбраны материалы для изготовления зубчатых колес, определены их геометрические параметры.В соответствии с методикой прочностного расчета для цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления с эвольвентным профилем зуба регламентированной ГОСТ 21354-87 в работе произведены расчет на контактную выносливость для предотвращения усталостного выкрашивания активных поверхностей зубьев и расчет на выносливость при изгибе для предотвращения усталостного излома зубьев.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВБаранов Г.Л. Расчет деталей машин. \Г.Л. Баранов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2005.Пример расчета цилиндрической зубчатой передачи: методические указания по курсам «Детали машин» и «Механика» \ Л. П. Вязкова [и др.]. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2002.Баранов Г.Л. Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора \ Г.Л. Баранов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2005.ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность. Москва: Изд-во стандартов, 1993.Решетов Д.Н. Детали машин: учебник для вузов. Москва: Машиностроение, 1989.