Расчет и конструирование редуктора цепного конвейера
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?и вращающихся колёс не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними предусматриваем зазор а:
где L = 619,75 мм - расстояние между внешними поверхностями деталей передач
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колёс b0> 2,5 ? = 2,5 7 = 17,5 мм [10;с.340;табл.10.4]. Принимаем b0 = 18 мм.
Предварительный подбор подшипников
Вал-червяк устанавливаем на подшипники по схеме: фиксирующая - плавающая опоры.
Для червяка выбираем подшипники радиально-упорные роликовые серии 7000ГОСТ 831-75, для других валов шариковые самоустанавливающие упорные подшипники серии 36000 ГОСТ 831-75. (см.с.34 ПЗ)
После проверки валов уточним посадочные диаметры подшипников.
Эскизный проект
Эскизный проект выполняем в тонких линиях. Выполнение начинается с того, что выставляем принятое межосевое расстояние, и рисуем оси. Условно прямоугольниками чертим пары зубчатых зацеплений. Отступая от колёс, вычерчиваем внутренний контур корпуса. Исходя из проектного расчёта, чертим валы. Считаем расстояния между опорами. Вычерчиваем ступени валов. Ставим шпонки и рассчитываем геометрические параметры зубчатых колёс и их ступиц. Устанавливаем подшипники и фиксирующие втулки. Ставим крышки с количеством болтов, зависимым от диаметра отверстий. В корпус монтируем маслоуказатель и сливную пробку. Устанавливаем смотровой люк с отдушиной. Выбираем и вычерчиваем муфты.
Проектный и проверочные расчёты валов привода. Проектный расчёт валов
Выбор материала валов
Для быстроходного вала-червяка принимаем: сталь 40Х с термообработкой - улучшение; твердость заготовки 269...302 HB; МПа; МПа; МПа; МПа; допускаемое напряжение на кручение МПа.
Для промежуточного вала-шестерни принимаем: сталь 40Х с термообработкой - улучшение; твердость заготовки 269...302 HB; МПа; МПа; МПа; МПа; допускаемое напряжение на кручение МПа.
Для тихоходного вала принимаем: сталь 40Х с термообработкой - улучшение; твердость заготовки 269...302 HB; МПа; МПа; МПа; МПа; допускаемое напряжение на кручение МПа.
Для приводного вала принимаем: сталь 40Х с термообработкой - улучшение; твердость заготовки 269...302 HB; МПа; МПа; МПа; МПа; допускаемое напряжение на кручение МПа.
.1.2 Геометрические параметры валов
Предварительные диаметры быстроходного вала-червяка (рис.6.1):
-под муфтой [8;с.42]:
где ТБ = 20,7Нм - номинальный момент на быстроходном валу
мм
принимаем d1 = 25 мм;
под подшипниками:
где tцил = 2,5 мм - высостазаплечика
мм
принимаем d1П = 30 мм;
Предварительные диаметры промежуточного вала-шестерни (рис.6.2):
-под зубчатым колесом:
где ТПР = 2318,87 Нм - номинальный момент на промежуточном валу
мм
принимаем d2к = 54 мм;
бурта колеса:
где f = 2,5 мм - размер фаски колеса
мм
принимаем d2БК = 64 мм;
под подшипники:
принимаем d2П = 45 мм (через съемную втулку);
Предварительные диаметры тихоходного вала (рис.6.3):
-под муфтой:
мм
Подшипник расположим на этом же диаметре, прижав втулкой.
принимаем d3П = 70 мм;
бурта подшипника и место посадки колеса:
мм
принимаем d3БП = 80 мм;
бурта колеса:
мм
принимаем d3БК = 90 мм.
Проверочный расчёт валов
Определение сил в зацеплении
Рис.6.4 Схема действия сил
Червячная передача - быстроходная ступень:
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке,
Ft21=Fa1=2хT2/d2
Ft21=Fa1=2х331,2/(252х10-3)=2628,6 Н
Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе,
Ft1=Fa2=2хT2/(ud1?)
Ft1=Fa2=2х331,2/(20х63х10-3х0,8)=657,1 Н
Радиальная сила
Fr1=Fr21=Ft21хtg?=0,364хFt2, где ?=200
Fr1= Fr21=0,364х2628,6=956,8 Н
Цилиндрическая зубчатая передача - тихоходная ступень: Окружная
Ft22=Ft3=2xT2/d2
Ft22=Ft3=2x331,2/(74х10-3)=8951,3 Н
РадиальнаяFr22=Fr3=Ft3хtg?=0,364хFt2 (?=200)
Fr22= Fr3= 0,364х8951,3=3258,3 Н
Вертикальная плоскость - YOZ:
Рассматриваем критическое сечение - середину червяка:
Изгибающий момент
Крутящий момент
Определяем коэффициент запаса прочности для опасного сечения вала [12;с.55]
где - коэффициенты запаса прочности соответственно по нормальным и касательным напряжениям;
- требуемый коэффициент запаса прочности.
где - пределы выносливости материала вала при изгибе и кручении с симметричным знакопеременным циклом нагружения;
- амплитуды и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений
Так как напряжения в поперечном сечении вала при изгибе изменяются по симметричному циклу, а напряжения при кручении - по пульсирующему циклу, то [12;с.56]
[12;с.65;табл.3.5] - коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла нагружения;
[12;с.67;табл.3.6] - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;
[12;с.68;табл.3.7] - масштабные факторы, то есть коэффициенты, учитывающие влияние поперечных размеров вала
- коэффициент поверхностного упрочнения
; ; ;
Проверочный расчёт вала №2
Горизонтальная плоскость: