Основы конструирования деталей машин

 

Окончательно принимаем мм.

Определим толщину обода колеса . Для цилиндрических колес:

 

;           (46)

 мм.

 

Согласно [1], толщину обода не следует выбирать менее 8 мм, поэтому окончательно принимаем мм.

Определим толщину диска колеса :

 

;      (47)

мм.

Окончательно принимаем  .

 

 

7 Первый этап эскизной компоновки привода

 

Для установки привода используем сварную раму из проката. В качестве сварного элемента выберем швеллер.

Для создания базовых поверхностей под электродвигатель и редуктор на сварной раме следует приваривать  платики. Ширину платиков принимаем  равной ширине полки швеллера.

Для крепления агрегатов привода  к раме и рамы к фундаменту в  полках швеллеров сверлим отверстия  на проход стержня болта и на внутреннюю поверхность полки накладываем косые шайбы по ГОСТ 10906-78.

К фундаменту раму крепим фундаментными  болтами по ГОСТ 24379.1 – 80.

Так как в приводе присутствует цепная передача, необходимо обеспечить натяжение и ослабление цепи передачи. Для этого используем натяжное устройство следующего принципа: редуктор крепится болтами к подвижной плите, в подвижной плите прорезаны пазы, обеспечивающие перемещение электродвигателя относительно рамы. Фиксирование подвижной плиты осуществляется двумя установочными винтами (ГОСТ 1482 – 84).

 

8 Проверка прочности шпоночных соединений

 

Для соединения вала с деталями, передающими вращение, используем шпоночное соединение. Выбираем шпонки призматические по ГОСТ 23360 – 78. Сечение шпонки , выбираем в зависимости от диаметра вала, длину выбираем на 5-10 мм короче длины присоединяемого элемента. Причем , выбирается из стандартного ряда по ГОСТ 23360 – 78.

Проверка шпоночных соединений осуществляется по условию сопротивления шпоночного соединения смятию. Для призматических шпонок это условие выглядит следующим образом:

 

.    (48)

 

Проверка прочности соединения, передающего вращающий момент от ведущего вала к муфте.

Диаметр вала в этом месте  Сечение и длина шпонки , глубина паза мм по ГОСТ 23360 – 78.

Момент на муфте:

 

.

 

Напряжение на смятие по формуле (48):

 

МПа,

 МПа,

 

Условие выполнено.

Проверка прочности соединения, передающего вращающий момент от ведомого вала к звездочке.

Диаметр вала в этом месте  Сечение и длина шпонки , глубина паза мм по ГОСТ 23360 – 78.

Момент на звездочке:

 

.

 

Напряжение на смятие по формуле (48):

 

МПа,

 МПа,

 

Условие выполнено.

Проверка прочности соединения, передающего вращающий момент от ведомого вала к зубчатому колесу.

Диаметр вала в этом месте  Сечение и длина шпонки , глубина паза мм по ГОСТ 23360 – 78.

Момент на зубчатом колесе:

 

.

 

Напряжение на смятие по формуле (48):

 

МПа,

 МПа,

 

Условие выполнено.

 

 

9 Выбор муфты

 

Выбор муфты осуществляется по диаметру вала, затем осуществляется проверка по расчетному вращающему моменту.

По заданию муфта соединяет  выходной конец вала с валом, передающим вращение на рабочий орган машины.

Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75. диаметр выходного конца тихоходного вала, мм. Конец вала имеет цилиндрическое исполнение.

Выбираем муфту:

Муфта упругая втулочно-пальцевая 250 – 38 – I.1.

 

Выполним проверку по условию:

 

,         (49)

 

где - расчетный вращающий момент, Нм;

- вращающий момент на валу, Нм;

- коэффициент, учитывающий условие  эксплуатации;

- допускаемый вращающий момент, Нм.

 

Для цепного конвейера коэффициент . Согласно ГОСТ 21424-75 значение допускаемого вращающего момента Нм.

Проверим выбранную муфту по(49):

 

Нм,

< Нм,

 

Условие выполнено.

 

10 Второй этап компоновки  редуктора

 

Определим высоту свариваемой рамы, так как рама сваривается из швеллеров, высота рамы соответствует высоте швеллера. В соответствии с рекомендациями, приведенными [3] высота рамы :

 

,      (50)

 

где - длина рамы, мм.

 

Так как привод имеет натяжное устройство, размер определяется с учетом длины пазов. Таким образом :

 

 мм.

 

Округлим до ближайшего большего размера  из сортамента и выбираем швеллеры № 12 и № 6,5.

Определим размеры платиков, которые  образуют базовую поверхность для  монтажа элементов привода. Ширину и длину платиков принимаем  больше ширины и длины опорной поверхности редуктора на величину . Эта величина определяется:

 

,      (51)

 

где - ширина опорной поверхности редуктора, мм.

 

Ширина присоединительной поверхности мм, Тогда по ():

 

мм.

 

Ширину и длину платиков увеличиваем  на 3 мм, высоту принимаем равной 5 мм.

Для крепления рамы к полу цеха, исходя из длины рамы, определяем число  фундаментных болтов и их диаметр. В соответствии с рекомендациями приведенными в [3], для рамы длиной в интервале до 700мм применяются болты диаметром М18мм,число болтов не менее 4.

 

11 Выбор основных посадок

 

Посадки назначаем в соответствии с рекомендациями, приведенными в [1], табл.10.13.

Посадка звездочки на тихоходный вал  редуктора .

Посадка муфты на быстроходный вал  редуктора  .

Посадка зубчатого колеса на быстроходный вал редуктора  .

Посадка зубчатого колеса на тихоходный вал редуктора .

Шейки валов под подшипники выполняем  с отклонением  .

Посадка шпонки во втулку .

Посадка шпонки в тело вала

Отклонения отверстий в корпусе  под наружные кольца подшипника по .

 

 

 

12 Выбор сорта масла в  редукторе

 

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого  колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса  до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25 дм³ масла на 1кВт передаваемой мощности: дм^3.

По таблице 10.8 [1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях МПа и скорости м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна м²/с. По таблице 10.10 [1] принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75)

Камеры подшипников заполняем  пластинчатым смазочным материалом УТ-1 (см. таблица 9.14 [1]), периодически пополняем его шприцем через пресс - масленки

 

 

13 Схема сборки редуктора

 

Перед сборкой внутреннюю полость  редуктора тщательно очищают  и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:

- на ведущий вал насаживают  мазеудерживающие кольца и роликоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 – 100⁰ C;

-   в  ведомый  вал   закладывают  шпонку  , и на ведущий - и напрессовывают зубчатое колесо, затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие  кольца и устанавливают роликоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 – 100⁰ C;

Собранные валы укладывают в основание  корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые  камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные  уплотнения, пропитанные горячим  маслом. Проверяют проворачиванием  валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляют крышки винтами.

Далее на конец ведомого вала в  шпоночную канавку закладывают  шпонку, устанавливают звездочку  и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцевого крепления стопорят специальной планкой.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и  закрывают смотровое отверстие  крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на по программе, устанавливаемой по техническим условиям.

 

 
 
 
Список использованной литературы

 

1. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин  И.М., Ицкович Г.М., Козинцов В.П.  Курсовое проектирование деталей  машин: Учебное пособие. –  3-е изд, стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. М.: ООО ТИД «Альянс», 2005 – 416 с.

2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование  деталей машин: Учеб. пособие для  техникумов. – М.: Высш. шк., 1991 – 432 с.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование  узлов и деталей машин: Учебное  пособие для студ. техн. спец. Вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: ИЦ «Академия», 1998 – 452 с.