Проект привода Ленточного конвейера

       , (9.2)

где [τ_ср] = 245 МПа – допустимое напряжение на срез;

       А_ср = b×l – площадь среза.

9.3.1 Ведущий вал:

А_ср = 10×30 = 300 мм²; Q=F_в=1282,3 Н;

.

9.3.2 Ведомый вал:

– под зубчатым колесом: А_ср = 14×50 = 700 мм²; Q=F_t =857,7 Н;

.

– под муфтой: А_ср = 10×50 = 500 мм²; Q=F_м =617,4 Н;

9.3 Обозначение шпонок:

   Ведущий вал:

– под шкивом: шпонка 10×8×30 ГОСТ 23360-78;

   Ведомый вал:

– под зубчатым колесом: шпонка 14×9×50 ГОСТ 23360-78;

– под муфтой: шпонка 10×8×50  ГОСТ23360-78; 

10.Подбор муфты.

10.1 Подобрать муфты по каталогу, по расчетному моменту и диаметру вала

        Определить расчетный момент Т_р, Н·м, по формуле:

       , (10.1)

где К_р =1,3 – коэффициент режима работы;                     

 Н·м.

Выбираем МУВП из таблицы по ГОСТ 21424-75:            

d=40мм; D=140мм; L=170мм;

 

11. Выбор посадок.

Посадки зубчатого колеса, шкива и подшипников назначаем в соответствии с указаниями.                                                                             

11.1 Посадка зубчатого колеса на вал: Ø50 .

11.2 Посадка  шкива цепной передачи на вал: Ø32 .

11.3 Посадки валов под подшипники: Ø35 ; Ø45 .

11.4 Посадки  отверстий в корпусе под наружные  кольца подшипников:

Ø80 ; Ø100 .

11.5 Посадка конца вала под муфту: Ø38 .

11.6 Посадка шейки вала под сквозные крышки: Ø36 ; Ø44 . 

12. Уточненный расчет  валов.

Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по нулевому (пульсирующему).

Уточненный  расчет состоит в определении  коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнения их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность обеспечивается при s ≥ [s]

12.1 Ведущий вал.

Материал  вала – Сталь 45, термообработка – улучшение.

[σ_в] = 780МПа.                                                                                

Определить предел выносливости при симметричном цикле изгиба σ_-1, МПа, по формуле:

       , (12.1)

МПа.

Определить предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений τ_-1, МПа, по формуле:

       , (12.2)

МПа.

– Сечение А-А

Определить  коэффициент запаса прочности s, по формуле:

       , (12.3)

где амплитуда  и среднее напряжение от нулевого цикла

       , (12.4)

при d=32мм; b=10мм; t₁=5,0мм

       , (12.5)

мм³;

МПа.

Принимаем k_τ =1,68 – коэффициент, учитывающий касательные напряжения в

                                     месте шпоночной канавки;                  

                    ε_τ = 0,77 – масштабный коэффициент;                 

                    ψ_τ = 0,1 – коэффициент, учитывающий материал вала.     

.

ГОСТ 16162-78 указывает на то, чтобы конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки для одноступенчатых зубчатых редукторов на быстроходном валу должна быть при 25·10³ Н·мм < Т_Б ≤ 250·10³ Н·мм.

Для ведущего вала длина посадочной части под  шкив равна длин ступицы l=30мм. Получим изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки:

Н·мм.

Определить  коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям s_σ, по формуле:

        , (12.6)

где σ_υ – амплитуда нормальных напряжений изгиба, МПа, определяется по формуле:

       , (12.7)

W_нетто – момент сопротивления изгибу, мм³, определяется по формуле:

       , (12.8)

мм³;

МПа;

где σ_m = 0 – среднее напряжение изгиба;

      k_σ = 1,78 – коэффициент, учитывающий концентрацию нормальных напряжений в месте шпоночного паза;                                   

      ε_σ = 0,89 – масштабный коэффициент;                              

Определить результирующий коэффициент запаса прочности s, по формуле:

       , (12.9)

Получился близкий к коэффициенту запаса s_τ=20,3, следовательно, в данном случае учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Большая величина коэффициента прочности (20,3 или 19,89) объясняется тем, что диаметр вала был значительно увеличен при конструировании. По той же причине проверку прочности в других сечениях не проводим. 

Полученные  результаты проверки сводим в таблицу  4. 

Таблица 4 – Коэффициенты запаса прочности для валов. 
 
 

 

Во всех случаях s > [s] = 2,5 , значит диаметры валов выбраны, верно.

 

13. Выбор смазки.

13.1 Выбор  смазки зубчатого зацепления

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 определяют из расчета 0,25дм³ масла на 1 кВт передаваемой мощности дм³.

Устанавливаем вязкость масла по при σ_н=427,27 МПа и υ = 1,28 м/с равное 34·10^-6 м²/с.

Принимаем масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-75.                                                                                                

Контроль  уровня масла во время  работы редуктора производится с помощью масло-указательного жезла.

13.2 Выбор  смазки подшипников.

Камеры  подшипников заполняем пластическим смазочным материалом УТ-1 ГОСТ 1957-73, периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки.

                               

14. Описание устройства.

14.1 Назначение.

Редуктор  предназначен для понижения частоты  вращения с n₁= 949об/мин до n₂=127,04об/мин и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала М₂=47,30 Н·м  по сравнению с валом ведущим М₁=23,158 Н·м. Редуктор, как законченный механизм, соединяется с двигателем и рабочей машиной через клиноременную передачу. В корпусе редуктора на ведомом вале неподвижно закреплено зубчатое колесо. Валы опираются на подшипники качения. Подшипники скольжения применяют в специальных случаях, когда к редуктору предъявляются повышенные требования по уровню вибрации и шума, при очень высоких частотах вращения, при отсутствии подшипников качения нужного размера или при очень близком расположении параллельных валов редуктора.

Редукторы широко применяются в различных  отраслях народного хозяйства, в  связи с чем, число разновидностей редукторов велико. Ориентироваться во всем многообразии редукторов поможет классификация их по типам, типоразмерам, исполнениям.

14.2 Сборка  редуктора.

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса  редуктора тщательно очищают  и покрывают маслостойкой краской  Эмаль ХС-710 серая ГОСТ 9355-60. Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора МТРП 151001.04.022.СБ начиная с узлов валов:

на  ведущий вал  насаживают мазеудерживающее кольцо и шарикоподшипники 307  ГОСТ 8338-75  предварительно нагретые в масле до 50^оС, необходимо предусмотреть возможность смены подшипников, ориентировочно, через 822·10³ ч; в ведомый вал закладывают шпонку 14×9×50 ГОСТ 2360-78 и насаживают зубчатое колесо  до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку  мазеудерживающее кольцо и устанавливают шарикоподшипники 309 ГОСТ 8338-75  предварительно нагретые в масле, необходимо предусмотреть возможность смены подшипников, ориентировочно, через 2755,10·10³ч.

Собранные валы укладывают в основной корпус редуктора  и закладывают крышки. Надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса пастой ''Герметик''. Для центровки устанавливают и крышку  на корпус с помощью двух направляющих штифтов ГОСТ 3129-70; затягивают болты М14 ГОСТ 7798-70  крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо.  В подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку УТ-1 ГОСТ 1957-73 .

Перед постановкой закладных крышек в  проточки закладывают войлочные  уплотнения,  пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки болтами М14×        ГОСТ 7798-70; М10×     ГОСТ 7798-70.

Далее на конец ведомого вала  в шпоночную  канавку закладывают шпонку 10×8×50 ГОСТ 23360-78, устанавливают муфту и закрепляют ее торцовым креплением  винт торцового крепления   М14×      ГОСТ 7798-70, стопорят стопорной шайбой. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия   с прокладкой и жезловым масло-указателем.

Заливают  в корпус масло И-40А ГОСТ 20799-75 и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами М14×             ГОСТ 7798-70.

Собранный редуктор обкатывают без нагрузки в  течение 4-6 часов. 
 
 
 
 

Литература.

1. Анурьев В.И ''Справочник конструктора машиностроителя'' М.: Машиностроение, 1986 г.
2. ГОСТ 2.105-95.
3. Чернавский С.А ''Курсовое проектирование деталей машин'' М.: Машиностроение, 1988 г.