Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Подбор муфты
В приводах электродвигателей с малыми и средними крутящими моментами применяют муфты упругие втулочно – пальцевые. Наличие в них упругих элементов смягчает толчки и удары.
По ГОСТ 21424 – 75 принимаем муфту с цилиндрическими отверстиями под концы валов ( тип I), исполнения – на длинные концы валов (исполнение 1).
Определяем расчетный крутящий момент
где Т – номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой;
Кр – коэффициент режима нагрузки, для конвейеров ленточных принимаем Кр = 1,5;
Т1 – крутящий момент на быстроходном валу редуктора, Т1 = 46,79Н·м
Принимаем номинальный крутящий момент – 250 Н ·м (25кгс·м), диаметры соединяемых валов берем: электродвигатель – 38мм, редуктор – 32мм.
Муфта МУВП 250 – 32 – I.1 – 38 – I.1 ГОСТ 21424-75
Выбор способа смазки и сорта масла
Для редуктора общего назначения обычно применяют непрерывное смазывание жидким маслом в виде погружения зубчатых колес в масляную ванну (картерная смазка).
Эту смазку применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до V < 12 м/с. При большей скорости масло сбрасывается с зубчатых колес центробежной силой. Зубчатые колеса погружают в масло на высоту зуба, но не выше центра нижнего тела качения подшипника.
Уровень масла в картере редуктора должен обеспечивать погружение венца колес на глубину не менее 10 мм. В многоступенчатых редукторах часто не удается погрузить зубья всех колес в масло, т.к. для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерни или другие устройства.
При смазке окунанием объем масляной ванны редуктора принимают из расчета ~ 0,5…0,8 литра масла на 1 кВт передаваемой мощности.
Для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные шайбы или кольца
Т.к. у нас V = 8,59 м/с, то возьмем индустриальное масло И – Г – А – 32 ГОСТ 17479.4 – 87.
При нижнем расположении червяка
где m – модуль зацепления;
d1 – диаметр червяка
Определяем объем масла, требуемый для проектируемого редуктора
Vм = 0,6 х 5,5 = 3,3дм
Контроль уровня масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируемым жезловым маслоуказателем. Слив отработанного масла производят через сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.
В верхней части корпуса располагаем отдушину для снятия повышенного давления воздуха внутри корпуса.
Подшипники смазываем пластичной смазкой, которую закладываем в подшипниковые камеры при сборке. Периодически смазку пополняют шприцем через прессмасленки. Сорт смазки – УТ – 1 по ГОСТ 1957-73.
Расчет шпоночных соединений.
Все шпонки редуктора проверяем на смятие по условию прочности.
Напряжение смятия и условия прочности:
σсм = ≤ [ σ ]см,
где
[ σ ]см = 100…120 Н/мм – допускаемое напряжение смятия при
стальной ступице
Принимаем шпонки призматические по СТ СЭВ 189-75
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Ведущий вал
Шпонка – на выходном конце вала.
dв = 32мм
b x h = 10 х8 мм
t1 = 5,0 мм
l = 70 мм – длина шпонки,
Т2 = 46,79 Н· м = 46,79Н·мм
σсм = < [ σ ]см
Ведомый вал
Шпонка – на валу при посадке зубчатого колеса
dв = 70мм
b x h = 20 х 12 мм
t1 = 7,5 мм
l = 110 мм – длина шпонки,
Т = 340,19 Н· м = 340,19Н·мм
σсм = < [ σ ]см
Шпонка – на выходном конце вала.
dк = 56 мм;
b х h = 16 х 10 мм;
t1 = 6,0 мм;
длина шпонки l = 100 мм;
момент на валу T3 = 340,19 10 Нмм.
см = = 36 Н/мм [ ]
Условие σсм < [ σ ]см выполнено.
Проверка запаса прочности и выносливости валов
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнение их с требуемыми ( допускаемыми ) значениями [s ]. Прочность соблюдена при s > [ s ].
Принимаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по сим- метричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому ( пульси-рующему ).
Производим расчет для предположительно опасных сечений вала.
Материал – сталь 40Х, нормализованная, σв = 980 Н/мм2
Пределы выносливости σ-1 = 0,43σв = 0,43·980 = 421Н/мм;
τ-1 = 0, 58σ-1 = 0,58·421 = 244 Н/мм
1. Рассматриваем сечение вала при соединении вала редуктора с валом электродвигателя
Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
Момент сопротивления кручению (при dв = 32 мм b = 10мм t1 = 5,0 мм)
Wк нетто = =
Момент сопротивления изгибу
W нетто = =
Крутящий момент Мкр. = 46,79 Н ·м = 46,79 ·103 Н·мм
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
М/ = 102,2 ·103 Н·мм
Изгибающий момент в вертикальной плоскости
М// = 105,7·103 Н·мм
Суммарный изгибающий момент
М = = 147·103 Н·мм
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
τυ = τm = = 4,0 Н/мм2
Амплитуда нормальных напряжений
συ = = 55,5 Н/мм2
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
sσ = ,
где kσ = 1,7 – коэффициент концентрации напряжений;
kd = 0,77 –масштабный фактор;
sσ = = 3,4
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
s = ,
где k = 2,0 – коэффициент концентрации напряжений;
kd = 0,77 –масштабный фактор;
= 0,1
s = = 22,6
Результирующий коэффициент запаса прочности для рассматриваемого сечения
S = > [ s ] = 1,3 – 1,5
2. Рассмотрим сечение посадки зубчатого колеса на вал.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.
Крутящий момент Мкр. = 340,19 Н ·м = 340,19 ·103 Н·мм
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
М/ = 111,62 ·103 Н·мм
Изгибающий момент в вертикальной плоскости
М// = 66,3·103 Н·мм
Суммарный изгибающий момент
М = = 130·103 Н·мм
Момент сопротивления кручению (при dв = 70 мм , b = 20мм, t1 = 7,5 мм)
Wк нетто = =
Момент сопротивления изгибу
W нетто = =
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
τυ = τm = = 2,7 Н/мм2
Амплитуда нормальных напряжений
συ = = 5,0 Н/мм2
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
sσ = ,
где kσ = 1,7 – коэффициент концентрации напряжений;
σ = 0,76 –масштабный фактор;
sσ = = 37,6
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
s = ,
где k = 2,0 – коэффициент концентрации напряжений;
= 0,67 –масштабный фактор;
= 0,1
s = = 29,3
Результирующий коэффициент запаса прочности для рассматриваемого сечения
S = > [ s ] = 1,6 – 2,1