ПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА

Подшипники пригодны.



04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 21 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


8. Второй этап компоновки редуктора

Используем чертежи первого этапа компоновки. Этап 2 имеет целью конструктивно оформить основные детали – червячный вал, вал червячного колеса, червячное колесо, корпус, подшипниковые узлы и др.
Смазывание зацепления и подшипников – разбрызгиванием жидкого масла, залитого в корпус ниже уровня витков так, чтобы избежать чрезмерного заполнения подшипников маслом, нагнетаемым червяком.
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, а также сквозные. 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.
Выполнен второй этап компоновки редуктора. 04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 22 Изм. Лист № докум. Подпись Дата



9. Уточненный расчет валов

Уточненный расчет валов проводится на усталостную прочность.
Расчетная схема рис 3.
Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:
2229000 мм4
Стрела прогиба
= 1,3·10-2 мм
Допускаемый прогиб:
[f] = (0,005…0,01)m = 10·(0,005…0,01) = 0,05…0,1 мм
Таким образом жесткость обеспечена, так как:
f = 1,3·10-2 мм < [f] = 0,05…0,1 мм [2]
Тихоходный вал.
Опасное сечение – опора 2.
Материал вала – сталь 40Х, σв = 900·106 Па, НВ = 240, σт = 750·106 Па, τт = 290 МПа,
σ-1 = 360 МПа, τ-1 = 200 МПа, ψτ = 0,09, [2].
Расчет вала в опасном сечении на сопротивление усталости.
Мс = l3·FM = 0,082·4398 = 361 Нм;
σu = σа = Мс/d33·10-1 = 361000/703·10-1 = 10,45 МПа
τа = τк /2 = Т2/d33·0,4 = 1238000/703·0,4 = 9 МПа
Коэффициенты берем из [2]:
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

04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 23 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 / 10,45 = 9; Sτ = τ -1Д / τ а = 91 / 9 = 10,1
S = Sτ Sσ / = 10,1·9 / = 6,7 > [S] = 2,5
Усталостная прочность вала обеспечена.
04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 24 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


10. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Шпоночные соединения служат для закрепления деталей на осях и валах. Соединения нагружаются в основном вращающим моментом. Соединения призматическими шпонками ненапряженное. Оно требует изготовления вала с большой точностью.
Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
σсм = 2·Т/((l – b)·d·(h – t1)) ≤ [σ]см
Допускаемые напряжения смятия [2]:
- стальная ступица [σ]см = 110…190 МПа;
- ступица из чугуна [σ]см = 54…94 МПа.
Червяк Ø32, размеры шпонки призматической 10 х 8 х 56. t1 = 5 мм.
σсм = 2·32700/((56– 10)·32·(8 – 5)) = 14,7 МПа < [σ]см
Вал тихоходный Ø65, размеры шпонки призматической 18 х 11 х 70. t1 = 7 мм.
σсм = 2·1238000/((70 – 18)·65·(11 – 7)) = 108,9 МПа < [σ]см
Вал тихоходный Ø80, размеры шпонки призматической 22 х 14 х 80. t1 = 9 мм.
σсм = 2·1238000/((80 – 22)·80·(14 – 9)) = 93,3 МПа < [σ]см
Произведен расчет шпоночных соединений. Шпонки пригодны.


04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 25 Изм. Лист № докум. Подпись Дата


11. Тепловой расчет редуктора

Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недостаточный, передача перегревается и выходит из строя. Через стенки корпуса редуктора теплота отдается окружающему воздуху, происходит естественное охлаждение.
Тепловой расчет редуктора.
Для проектируемого редуктора площадь поверхности тепловой: А = 0,76 м2.
Δt = tв·tш = ((1 - η)·Рr)/(A·kt) < [Δt],
Рr = 7,4 кВт = 7400 Вт - требуемая для работы мощность на червяке.
Считаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха и принимаем коэффициент теплопередачи kt = 17 Вт/(С°·м2) [2].
Δt = ((1 – 0,78)·7400)/(0,76·17) = 54,6° < [Δt],
Перепад температур допускаемый 60°.
Выполненный тепловой расчет проектируемого редуктора, перепад температур ниже допускаемого.


04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 26 Изм. Лист № докум. Подпись Дата
12. Выбор и расчет количества масла

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Дано:
V = 4,97 м/с; [σ]H = 155 МПа (из предыдущих расчетов).
Тогда вязкость масла рекомендуется 0,00002 м2/с [2].
Выбираем И-Т-С-320. Масло по ГОСТ 21743-76 [2].
Масло сливается через отверстие сливное, которое необходимо предусмотреть при разработке редуктора.
Подшипники редуктора смазываются масляным туманом, чтобы их не заливало маслом используют внутренние уплотнения.
Произведен выбор масла и решены вопросы смазки редуктора.


04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 27 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 конструкторской документацией. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают мазеудерживающие кольца и подшипники, предварительно нагрев их в масле.
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 ставят в корпус.
Надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком.
Для центровки крышку редуктора устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки уплотнения и устанавливают крышки с прокладками.
Регулировку 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 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, остается такой же.
Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
Проводят испытания собранного редуктора на стенде.
Определена последовательность сборки редуктора.
04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 28 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.









04.05.10.00.00.00 ПЗ Лист 29 Изм. Лист № докум. Подпись Дата