Проет привода конвейера

В соответствии с полученными данными и рекомендациями [5, стр 117] можно сделать вывод, что полученные результаты долговечности подшипников соответствуют долговечности цилиндрического редуктора по ГОСТ.
11. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78, см. табл. 8.9 [2, стр. 169].
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности находим по следующей формуле [2, стр. 170]:
, (11.1)
где Tраб – передаваемый рабочий вращающий момент на валу, ;,
Для выбранного нами двигателя отношение величин пускового и номинального вращающих моментов k=1,8.

d – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;
b, h – размеры сечения шпонки, мм;
t1 – глубина паза вала, мм;
- допускаемое напряжение смятия.
Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице , при чугунной ступице МПа.

Ведущий вал: мм; ; t1 = 4,0 мм; длина шпонки под чугунной ступицей полумуфты l = 32 мм; момент на ведущем валу ;

МПа ≤

Промежуточный вал:
мм; ; t1 = 5,0 мм; длина шпонки под шестерней l = 80 мм; момент на промежуточном валу ;
МПа < .

мм; ; t1 = 5,0 мм; длина шпонки под колесом l = 54 мм; момент на промежуточном валу ;
МПа ≤ .

Ведомый вал:
проверяем шпонку под колесом: мм; ; t1 = 6,0 мм; длина шпонки
l = 78 мм; момент на ведомом валу ;
МПа ≤ .

Проверим шпонку под полумуфтой на выходном участке вала: мм; ; t1 = 5,0 мм; длина шпонки l = 80 мм; момент на ведомом валу ;
МПа > , учитывая, что материал полумуфты МУВП – чугун марки СЧ 20.
Для предотвращения смятия шпонки на выходном участке вала установим вторую шпонку под углом 1800. Тогда
МПа < .
12. УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ

Уточнённые расчёт валов состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ≥ [s].
Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений промежуточного вала. Расчёт остальных валов производится аналогично.

12.1. Уточнённый расчёт промежуточного вала

Материал промежуточного вала – сталь 45 нормализованная. По табл. 3.2 [3, стр. 50] находим механические свойства нормализованной стали 45, учитывая, что диаметр заготовки (вала) в нашем случае меньше 90 мм: МПа.
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
МПа.
Крутящий момент на валу .
Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом слева:
;
Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом справа:

Проверка:

Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под шестерней:


Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом слева:
;
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под шестерней:
;
Проверка: изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом справа:

Суммарный изгибающий момент в опасном сечении под шестерней (см. эпюру)
.
Сечение под шестерней. Диаметр вала в этом сечении 32 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. Рис.12.1). По таблице 8.5 [1, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения : и . Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [1, стр. 166]: и ; коэффициенты и [2, стр. 163, 166].

Момент сопротивления кручению (d=32 ; b=10 мм; t1=5 мм)

мм. (12.1)



Рис. 12.1


Момент сопротивления изгибу

мм. (12.2)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Мпа. (12.3)
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
МПа; (12.4)
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
. (12.5)
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
. (12.6)
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения под шестерней
. (12.7)
Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5-1,7.
13. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА
Назначение посадок производится при разработке конструкции. Посадки указывают на чертеже общего вида, а затем на рабочих чертежах деталей проставляют предельные отклонения.
Это выполняется одним из трёх способов:
условным обозначением
числовыми значениями отклонений, мм.
условным обозначениями совместно с числовыми, взятыми в скобки.
Первый способ применяют, если номинальный размер включён в ГОСТ 6636-69 и отклонения приняты по системе отверстия СТ СЭВ 145.75
В других случаях оправдано применение второго или третьего способов.
Назначение посадок проводим в соответствии с данными таблицы 10.13 [2, стр.263].
Определим посадки для промежуточного вала.
Зубчатые колёса на вал напрессовываются с посадкой Н7/r6 по ГОСТ 25347-82, обеспечивающей гарантированный натяг.
Посадка с натягом













Шейки валов под подшипниками выполнены с отклонением вала l0.
Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по L0.
Переходные посадки














Отклонение под распорные втулки H8/h8.
Посадка с зазором











14. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Выбираем сечение клинового ремня по мощности и числу оборотов на валу 1. При об/мин и Вт принимаем сечение ремня типа А [3, с. 83], При Нм для ремня типа А минимальный диаметр [3, с. 84]. Принимаем .
Находим диаметр ведомого шкива, приняв относительное скольжение ε = 0,02:
. [14.1]
Ближайшее стандартное значение [3, c. 426]. Уточняем передаточное отношение i с учетом ε:
.

Расхождение с заданным составляет 2,85%, что не превышает допустимого значения 3% [3, c. 85].
Определяем межосевое расстояние а: его выбираем в интервале
[14.2]
принимаем близкое к среднему значение а = 400 мм.
Расчетная длина ремня:
. [14.3]
Ближайшее стандартное значение L = 1250 мм, .
Вычисляем

и определяем новое значение а с учетом стандартной длины L:
[14.4]
Угол обхвата меньшего шкива
[14.5]
Скорость ремня
[3, c.85] [14.6]
Число пробегов
[3, c.85] [14.7]

По таблице 5.5 [3, c.86] определяем величину приведенной мощности , передаваемой одним клиновым ремнем: =1,3 кВт на один ремень.
Коэффициент угла обхвата:
. [14.8]
Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:
. [14.9]
Коэффициент режима работы при заданных условиях [3, c. 78], тогда допускаемое окружное усилие на один ремень:
Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи [3, c. 80].
кВт [14.10]
Расчетное число ремней:
. [14.12]
Определяем усилия в ременной передаче, приняв напряжение от предварительного натяжения
Предварительное натяжение каждой ветви ремня:
; [14.13]
Окружная сила, передаваемая комплектом ремней:
Н [14.14]
Рабочее натяжение одного ремня ведущей ветви

; [14.15]
Рабочее натяжение одного ремня ведомой ветви
; [14.16]
усилие на валы
. [14.17]
Шкивы изготавливать из чугуна СЧ 15-32, шероховатость рабочих поверхностей .

15. СБОРКА РЕДУКТОРА

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищаем и покрываем маслостойкой краской.
Сборку производим в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал напрессовывают шарикоподшипники 21, предварительно нагретые в масле до 80 – 100ºС;
в промежуточный вал закладываем шпонки 10 × 8 × 80 и10 × 8 × 54 напрессовывают зубчатое колесо 6 и шестерню 7 до упора в бурт, устанавливают распорные кольца 18 и 19, затем напрессовывают шарикоподшипники 21, нагретые в масле;
в ведомый вал закладываем шпонку 16 × 10 × 78, напрессовываем колесо 8 тихоходной ступени до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку 20 и шарикоподшипники 22, нагретые в масле.
Собранные валы укладываем в основание корпуса редуктора, и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух конических штифтов 12 × 35 ГОСТ 3129 – 70; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого в подшипниковые камеры закладываем пластичную смазку; ставим крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладываем манжетные уплотнения 23 и 24. Проверяем проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляем крышки 9, 10, 11 винтами 28.
Затем ввёртываем пробку 15 маслоспускного отверстия с прокладкой 17 и жезловый маслоуказатель 12. Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляем крышку болтами 27.
Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данным задания на курсовой проект спроектирован привод к конвейеру, представляющий собой электродвигатель, двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор и сварную раму.
В процессе проектирования подобран электродвигатель, произведён расчёт редуктора.
Расчёт редуктора включает в себя кинематические расчёты тихоходной и быстроходной ступеней, определение сил, действующих на звенья узлов, расчёты конструкций на прочность, процесс сборки отдельных узлов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чернавский С.А., Ицкович Г. М., Боков К. Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов – М.: Машиностроение,1979. – 351с.
2. Чернавский С.А., Боков К. Н.,. Чернин И. М и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,1979. – 351с.
3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. – Калининград: Янтар. сказ, 1999. – 454с.
4. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов,: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и дополн. – К: Выща. шк.,1990. – 151с.: ил.
5. Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т. Т.1 – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 736с.
6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. – 6-е изд., исп. – М.: Высш. шк., 2000. – 447с.















2


























































































+δ


+50


r6

NMIN

NMAX

+34

+25

Н7

0

dMIN

Ø 32

DMIN

dMAX

-δ


DMAX

+δ


+21

SMAX

+15


k6

NMAX

Н7

+2

0

Ø30

dMIN

DMIN

-δ


dMAX

DMAX

Ø 62

0

Н8

+46

DMAX

DMIN

SMAX

+δ


-46


h8

dMAX

dMIN

-δ