Расчёт и проектирование редуктора

Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов:Рисунок 4- схема нагружения быстроходного вала редуктораВертикальная плоскость «Y»:определение опорных реакций:Проверочный расчет:эпюра изгибающих моментовотносительно оси «»:Горизонтальная плоскость «X»:определение опорных реакций:Проверочный расчет:эпюра изгибающих моментов относительно оси «»:эпюра крутящего момента:определение суммарных радиальных реакций:определение суммарного изгибающего момента в наиболее нагруженных сечениях:Рисунок 5- эпюры крутящих и изгибающего моментов быстроходного валаПроверочный расчёт подшипниковОпределимрасчетную динамическую грузоподъемность:где –динамическая грузоподъемность подшипника (по каталогу); – эквивалентная динамическая нагрузка; – показатель степени для роликоподшипников; – коэффициент надежности; – коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации.Определение формулы для расчета эквивалентной нагрузки:где –коэффициент вращения.При вращающемся внутреннем кольце подшипника: .Определим осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников:где –параметр осевого нагружения подшипника; – суммарная реакция соответствующий подшипниковой опоры.Так как «» и «», то:Рассмотрим левый подшипник:Так как выполняется условие: то значение эквивалентной силы будем определять по формуле:Рассмотрим правый подшипник:Так как выполняется условие: то значение эквивалентной силы будем определять по формуле:где –коэффициент радиальной нагрузки;– коэффициент осевой нагрузки; - коэффициент безопасности; - температурный коэффициент.При умеренных толчках, вибрационной нагрузки и кратковременной перегрузке до 150% от номинальной (расчетной) нагрузки-.При рабочей температуре подшипников до 1000 С-.Так как значение эквивалентной динамической нагрузки больше для подшипника правой опоры, то в дальнейшем расчет будем вести по более нагруженному подшипнику.Проверка подшипников на ведомом валуПредварительный выбор подшипников качения- схема установки: 3 (враспор);- тип подшипника: роликовые конические однорядные (ГОСТ 27365-87):- обозначение: 7511;- размеры: внутренний диаметр - ; наружный диаметр - ; ширина - ;- грузоподъёмность, кН: динамическая- ;статическая- .Серия: легкая широкаяОпределение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов:Рисунок 6 - схема нагружения тихоходного вала редуктораВертикальная плоскость «Y»:определение опорных реакций:Проверочный расчет:эпюра изгибающих моментов относительно оси «X»:Горизонтальная плоскость «X»:определение опорных реакций:Проверочный расчет:эпюра изгибающих моментовотносительно оси «Y»:эпюра крутящего момента:определение суммарных радиальных реакций:определение суммарного изгибающего момента в наиболее нагруженных сечениях:Рисунок 7- эпюры крутящих и изгибающего моментов тихоходного валаПроверочный расчёт подшипниковОпределим расчетную динамическую грузоподъемность:где –динамическая грузоподъемность подшипника (по каталогу); – эквивалентная динамическая нагрузка; – показатель степени для роликоподшипников; – коэффициент надежности; – коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации.Определение формулы для расчета эквивалентной нагрузки:где –коэффициент вращения.При вращающемся внутреннем кольце подшипника: .Определим осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников:где –параметр осевого нагружения подшипника; – суммарная реакция соответствующий подшипниковой опоры.Так как «» и «», то:Рассмотрим левый подшипник:Так как выполняется условие: то значение эквивалентной силы будем определять по формуле:Рассмотрим правый подшипник:Так как выполняется условие: то значение эквивалентной силы будем определять по формуле:где – коэффициент радиальной нагрузки; – коэффициент осевой нагрузки; - коэффициент безопасности; - температурный коэффициент.При умеренных толчках, вибрационной нагрузки и кратковременной перегрузке до 150% от номинальной (расчетной) нагрузки - .При рабочей температуре подшипников до 1000 С - .Так как значение эквивалентной динамической нагрузки больше для подшипника правой опоры, то в дальнейшем расчет будем вести по более нагруженному подшипнику.ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙРисунок 8 – Схема действий сил на шпонкуРасчёт шпонок на смятие ведётся по следующей формуле:где – крутящий момент на валу; – диаметр ступени вала; – высота шпонки;– глубина паза вала; – длина шпонки; – ширина шпонки;- допускаемое напряжение на смятие.Выбор шпонкина ведущем валуи проверка ее на прочностьДиаметр ступени вала под полумуфтупередачи .Выбираем призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78:Глубина паза: вала .втулки .Для чугунного шкива -Выбор шпонок на ведомом валуи проверка их на прочность- шпонка для установки колеса червячной передачи:Диаметр ступени вала под колесозубчатой передачи- .Выбираем призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78:Глубина паза: вала .втулки .Для стальной ступицы -- шпонка на выходном конце ведомого вала:Диаметр ступени выходного конца вала - .Выбираем призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78:Глубина паза: вала .втулки .Для стальной ступицы муфты или др. -ВЫБОР СПОСОБА СМАЗКИ РЕДУКТОРАСмазывание зубчатых зацеплений осуществляется окунанием в масло колесаконической передачи на всю длину зуба.Высота окунания колес(уровень масла):Примем высоту уровня масла в редукторе - . Объем масляной ванны (принимается из расчета 0,25дм3 на 1кВт передаваемой мощности):При окружной скорости в редукторе «» выбираем следующую кинематическую вязкость масла - . Исходя из принятой вязкости выбираем для редуктора следующую марку масло - И-30АПодшипники смазываются тем же маслом за счет разбрызгивания.Уровень масла контролируется круглым маслоуказателем из прозрачного материала.СБОРКА РЕДУКТОРАПеред сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очистить и покрыть маслостойкой краской.Сборка производится в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов: - на ведущий вал насаживают подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 – 100 С; на месте соединения вала с полумуфтой закладывают шпонку. - в выходной вал закладывают две шпонки, напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают подшипники, предварительно нагретые в масле.Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса пастой «Герметик» УЗО-М. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После этого ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают уплотнения. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. На конец ведущего вала устанавливают шкив и закрепляют его. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.Список литературыШейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.:Высш.шк., 1991.- 432с.: ил.