Проектирование узла выходного вала

n – частота вращения вала, мин-1.Рr – эквивалентная динамическая нагрузка, для проверяемого подшипника рассчитывается, в общем случае, по формулездесь FR и Fa– соответственно радиальная и осевая силы в опоре. Для радиальных шарикоподшипников осевая сила Fa– это осевая нагрузка, возникающая в зацеплении косозубых цилиндрических или конических зубчатых колёс. Для радиально-упорных подшипников расчёт осевой силы имеет некоторые особенности (см. ниже);V − коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается, при вращении внутреннего кольца V = 1;kб − коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки, при умеренных толчках kб = 1,3…1,5;kt − температурный коэффициент, для температуры подшипникового узлаt 100 0Ckt = 1;X и Y − коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузок на подшипник, назначаются по табл. 16.5 [1] в зависимости от параметра осевого нагружения подшипника е.LhЕзадан LhфактУсловие выполнено. Тихоходный вал. Диаметр вала в месте посадки подшипников мм, частота вращения n2 = 600 об/мин, заданный ресурс работы , реакция в опоре С , реакция в опоре D.LhЕзадан =1750 ч. LhфактУсловие выполнено. 5 конструирование ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСАРЕДУКТОРАОпределим зазоры между колесом и внутренними стенками редуктора.Округляем до стандартного значенияа = 10 ммОпределение толщины стенок корпуса редуктора и крышки корпуса.,.Следовательно, толщина корпуса = 6 мм, а толщина стенки крышки корпуса Принимаем 1 = 6 мм.Для соединения корпуса и крышки редуктора по всему контуру плоскости разъёма выполняют специальные фланцы, которые располагают внутрь от стенки корпуса.Для передачи крутящего момента от колеса на вал и с вала на шестерню открытой передачи используются шпоночные соединения.Определим размеры призматических шпонок ГОСТу 23360-78.Шпонка при посадочном диаметре d = 45 мм имеет следующие размеры:b = 14 мм, h = 9 мм.Шпонка при посадочном диаметре d = 60 мм имеет следующие размеры:b = 18 мм, h = 11 мм.Длины шпонок определим из условия прочности:Отсюдагде [см] – допускаемые напряжения на смятие. [см] = 110…200 МПа (стр. 90, [3]).Принимаем [см] = 150 МПа.Длина шпонки под шестерню открытой передачи:Полная длина шпонки равнаl = lр+ b = 7,2 + 14 = 21,2 мм.Согласно ГОСТу и компоновки длину шпонки для посадочного диаметраd = 45 мм принимаем равной l = 64 мм.Длина шпонки под колесо закрытой передачи:Полная длина шпонки равнаl = lр+ b = 18 + 10,1 = 28,1 мм.Согласно ГОСТу и компоновки длину шпонки для посадочного диаметраd = 60 мм принимаем равной l = 38 мм.6СМАЗКА ПЕРЕДАЧ И ПОДШИПНИКОВДля редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием). Этот способ применяют для зубчатых передач при окружных скоростях от 0,3 до 12,5 м/с. Выбор сорта масла: м2/с; м/с. Выбираем сорт масла И-Г-А-32. Количество масла для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяется из расчета 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности: Уровень масла: в редукторах должны быть полностью погружены в масляную ванну зубья колеса.Слив масла: масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.Смазывание подшипников: при смазывании зубчатых колес окунанием подшипники качения обычно смазывают из картера в результате разбрызгивания масла колесами, образования масляного тумана и растекания масла по валам.Рассчитываем объём масла, необходимого для смазывания передачиВ зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колеса принимаем рекомендуемую вязкость 2810 –6 м2/с (таб. 11.1 [2]).7 Расчет крышки подшипникаПри наружном диаметре подшипника D = 100 мм согласно рекомендациям на стр. 148, [2], определяем: = 6 мм – толщина стенки крышки;,,,b = 5 мм (табл. 7.8, [2]),l = = 6 мм - для глухих крышек. Для сквозных - определяется графически, с учетом толщины манжеты.Рис. 7.1. Крышки подшипников8ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИНЕдиная система допусков и посадок – ЕСДП регламентирована стандартами СЭВ и в основном соответствует требованиям Международной организации по стандартизации – ИСО.Посадки основных деталей передач. - зубчатые колеса на валы при тяжелых ударных нагрузках. - зубчатые колеса и зубчатые муфты на валы. - зубчатые колеса при частом демонтаже; шестерни на валах электродвигателей; муфты; мазеудерживающие кольца. - стаканы под подшипники качения в корпус; распорные втулки. - муфты при тяжелых ударных нагрузках. - распорные кольца; сальники.Отклонение вала k6 – внутренние кольца подшипников на валы.Отклонение отверстия H7 – наружные кольца подшипников качения в корпусе.Для подшипников качения указаны отклонения валов и отверстий, а не обозначение полей допусков соединений, потому что подшипники являются готовыми изделиями, идущими на сборку без дополнительной обработки.Назначение параметров шероховатости поверхностей деталей машин.- Поверхности отверстий из-под сверла, зенковок, фасок. Нерабочие поверхности. Посадочные нетрущиеся поверхности изделий не выше 12-го квалитета.- Точно прилегающие поверхности. Отверстия после черновой развертки. Поверхности под шабрение. Посадочные нетрущиеся поверхности изделий не выше 8-го квалитета.- Отверстия в неподвижных соединениях всех квалитетов точности. Отверстия в трущихся соединениях 11-го и 12-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 8-й и 9-й степени точности.- Отверстия в трущихся соединениях 6-8-го квалитетов. Отверстия под подшипники качения. Поверхности валов в трущихся соединениях 11-го и 12-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й степени точности.- Поверхности валов в трущихся соединениях 6-го и 7-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й и 6-й степеней точности.- Поверхности валов в трущихся соединениях 6-го и 7-го квалитетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й и 6-й степеней точности для более ответственных поверхностей. Поверхности валов под подшипники качения.- Весьма ответственные трущиеся поверхности валов либо других охватываемых деталей.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе был спроектирован привод с редуктором с зубчатой передачей. Были рассчитаны мощность двигателя, частота вращения двигателя. Выбрали материалы для зубчатых колес, рассчитали допускаемые напряжения. Рассчитали размеры цилиндрической передачи, провели проверочный расчет передачи. Сделана проверка валов на допускаемое напряжение на кручение. Выбрали и проверили подшипники на долговечность. Условия прочности выполняются. Спроектировали вертикальный редуктор, оформили спецификацию. СПИСОК использованных источниковРасчет и конструирование одноступенчатого зубчатого редуктора: Учеб. Пособие / М. Ш. Мигранов, О. Ф. Ноготков, А. А. Сидоренко, Л. Ш. Шустер. – М.: Изд-во МАИ, 2002. – 125 с.Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2001. – 447 с.Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для студентов вузов / Под ред. В.А. Финогенова – М.: Высшая школа., 2000. – 383 с.ПРИЛОЖЕНИЕСтандартные изделияБолты с шестигранной головкой ГОСТ 7798-70Болт М820 ГОСТ 7798-70Резьбаd = d18Шаг резьбыкрупный1,0мелкий–Размер под ключS12Высота головкиk5Диаметр описаннойокружностиe13,1Длина болта l20Длина резьбы b20Шайбы пружинные ГОСТ 6402-70Диаметрболта, винтаds = b88,22,0Штифт 5х16 ГОСТ 3128-70d = 5; l = 16Манжета резиновая армированная для валов ГОСТ 8752-79Тип 1d = 40;D = 60;h = 10Манжета 1-4060-1ГОСТ 8752-79Тип 1d = 50;D = 70;h = 10Манжета 1-5070-1ГОСТ 8752-79Подшипники шариковые радиальные однорядныеГОСТ 8338-75Условное обозначениеУсловное обозначениеd,ммD,ммB,ммr,ммC,кН2082094585192,033,221021155100212.543,6