Подбираются подшипники по более нагруженной опоре. Намечаются радиальные шариковые подшипники 209 с параметрами:
- d = 45 мм;
- D = 86 мм;
- В = 19 мм;
- С 
= 18,6 кН;
- С = 33,2 кН.
Эквивалентная нагрузка Рэ, Н определяется по формуле (2.82):
, (2.82)
где V – коэффициент; при вращении внутреннего кольца; 
; определен
по ([2], с.352);
RA – cуммарная реакция в горизонтальной плоскости, Н; 
Н;
определена по формуле (2.78);
Кб – коэффициент безопасности для приводов ленточного конвейера, 
; определен по ([2],с.354);
Кm – коэффициент теплоты, 
; определен по ([2],с.354).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.82) получено:
Н.
Расчетная долговечность, L, млн.об определяется по формуле (2.83):
, (2.83)
где С – динамическая грузоподъемность, кН; С=33,2 кН; определена
по таблице 2.1;
Рэ – эквивалентная нагрузка, Н, Рэ = 1671,2 Н; определена
по формуле (2.82).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.83) получено:
млн.об.
Расчетная долговечность, Lh,ч определяется по формуле (2.84):
, (2.84)
где L – расчетная долговечность, млн.об.; определена по формуле (2.83);
– количество оборотов на ведомом валу редуктора, об/мин; определяется по формуле (2.11).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.84) получено:
ч.
2.10 Подбор муфты
Если соосность соединяемых валов в процессе монтажа и эксплуатации строго выдерживается, то допустимо устанавливать жесткие муфты фланцевые. Тип и размер муфты выбирается по диаметру вала и по величине расчетного вращающего момента.
Выбирается: муфта фланцевая 250-40-2 по ГОСТ 20761-80.
Длина ступицы полумуфты 
= 82 мм.
2.11 Подбор и проверочный расчет шпоночных или шлицевых соединений
Материал для изготовления шпонок – сталь 45 нормализованная.
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице – 
мПа, определены по ([2], с. 310).
Выбирается шпонка под муфту с размерами:
- диаметр вала – 
мм;
- длина ступицы полумуфты – 
мм.
Выбирается шпонка 10 
8 28 ГОСТ 23360-78, имеющая следующие размеры:
- 
мм;
- 
мм;
- мм.
Момент на ведущем валу – 
Н×м.
Напряжение смятия и условие прочности 
, определяется по
формуле (2.85):
, (2.85)
где М1 – момент на ведущем валу, Н×м; Н×м; определено по исходным данным;
d – диаметр вала, мм; определено по исходным данным;
t1 – глубина шпонки, мм; t1=5 мм; определена по ([2], с.313);
h – высота шпонки, мм; h=8 мм; определено по исходным данным;
l – длина ступицы полумуфты, мм; = 28 мм; определено по исходным данным;
b – ширина шпонки, мм; b=10 мм; определено по исходным данным.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.85) получено:
мПа.
Условие 
; 
мПа является выполненным.
Выбирается шпонка под зубчатое колесо с размерами:
- d, диаметр вала под колесом d=40 мм;
- l, длина ступицы колеса l=70 мм.
Выбирается шпонка 12×8×70, ГОСТ 23360-78, имеющая размеры:
- 
мм;
- 
мм;
- 
мм.
Момент на ведущем валу – 
Н×м.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.85) получено:
мПа.
Условие ; 
мПа является выполненным.
2.12 Проверочный расчет на сопротивление усталости валов редуктора
Материал для изготовления вала – сталь 45 нормализованная.
Термообработка – улучшение, цементизация и закалка.
Предел прочности принимается равным 
мПа, определен по ([2], с. 34, таблица 3.3).
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба 
, мПа определяется по формуле (2.86):
(2.86)
где σВ – предел прочности, мПа; мПа; определен по исходным данным.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.86) получено:
мПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений 
, мПа определяется по формуле (2.87):
, (2.87)
где – предел выносливости при симметричном цикле изгиба, мПа; определен по формуле (2.86).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.86) получено:
мПа.
Сечение А – А представлено на рисунке 2.1.
Диаметр вала в сечении А–А определен 32 мм.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки с соответствующими параметрами:
- коэффициент концентрации нормальных напряжений kσ, 
; определен по ([2], с.165);
- коэффициент концентрации касательных напряжений kr, 
; определен по ([2], с.165).
Масштабные факторы как:
- 
; определен по ([2], с. 166);
- 
; определен по ([2], с. 166).
Коэффициенты определены как:
- 
;определен по ([2], с.163);
- 
;определен по ([2], с.166).
Крутящий момент определен М 
= 93,5 Н×м.
Суммарный изгибающий момент в сечении А – А определяется по формуле (2.88):
, (2.88)
где 
‑ длина шпонки под звездочкой, м; 
м;
Fе – внешняя сила, Н; Fе=1109 Н; определена по исходным данным.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.88) получено:
Н×м.
Момент сопротивления кручению W 
, определяется по
формуле (2.89):
, (2.89)
где d – диаметр ступени вала в сечении А–А, мм; d=32 мм;
b – ширина шпонки, мм; b=10,5 мм;
t1 – глубина шпонки, мм; t1=6 мм; определена по ([2], с.313).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.89) получено:
мм3.
Момент сопротивления изгибу Wнетто, определяется по формуле (2.90):
, (2.90)
где d – диаметр ступени вала в сечении А–А, мм; d=32 мм;
b – ширина шпонки, мм; b=10,5 мм;
t1 – глубина шпонки, мм; t1=6 мм; определена по ([2], с.313).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.90) получено:
мм3.
Амплитуда 
, мПа; и среднее напряжение цикла касательных напряжений 
, мПа; определяются по формуле (2.91):
, (
2.91)
где М2 – вращающий момент, Н×мм; М=93,5×103 Н×мм;
– момент сопротивления кручению, мм3; =3076,36 мм3.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.91) получено:
мПа.
Амплитуда нормальных напряжений 
, мПа; определяется по
формуле (2.92):
, (2.92)
где МА-А – суммарный изгибающий момент, Н×мм; МА-А=14,4×103 Н×мм;
Wнетто – момент сопротивления изгибу, мм3; Wнетто =2076,36 мм3.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.92) получено:
мПа.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям 
, определяется по формуле (2.93):
(2.93)
где σ-1 – предел выносливости, мПа; σ-1 = 335 мПа; определен
по формуле (2.86);
–коэффициент; 
;определен по ([2], с.165);
–коэффициент; 
;определен по ([2], с.166);
– амплитуда нормальных напряжений, мПа; 
МПа;
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.93) получено:
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям 
; определяется по формуле (2.94):
, (2.94)
где τ-1 – предел выносливости, мПа; τ-1 = 193 мПа; определен
по формуле (2.87);
–коэффициент; 
;определен по ([2], с.165);
–коэффициент; 
;определен по ([2], с.166);
– коэффициент; 
;определен по ([2], с.163);
– амплитуда касательных напряжений, мПа; 
мПа; определена по формуле (2.91);
– среднее напряжение, мПа. определено по по формуле (2.91).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.94) получено:
.
Результирующий коэффициент запаса прочности S, определяется
по формуле (2.95):
, (2.95)
где Sσ – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям; Sσ=22,8; определен по формуле (2.93);
Sr – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям; Sr=20; определен по формуле (2.94).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.95) получено:
.
Сечение К–К представлено на рисунке 2.1.
Диаметр вала в сечении К–К определен – 32 мм.
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом, определена по ([2],с.166):
- 
;определено по ([2], с.165);
- 
;определено по ([2], с.165);
- 
определен по ([2], с. 163);
- определен по ([2], с. 163).
Суммарный изгибающий момент в сечении К–К МК–К, мм3 определяется по формуле (2.96):
, (2.96)
где 
– изгибающий момент в сечении К–К, определен по эпюре ведомого вала.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.96) получено:
мм3.
Осевой момент сопротивления W, мм3 определяется по формуле (2.97):
, (2.97)
где 
– посадочный диаметр под подшипник, мм; d=35 мм; определен
по таблице 2.1.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.97) получено:
мм3.
Амплитуда нормальных напряжений , мПа определяется по
формуле (2.92).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.92) получено:
мПа.
Полярный момент сопротивления Wр, мм3 определяется по
формуле (2.98):
, (2.98)
где W – осевой момент сопротивления, мм3;определен по формуле (2.97).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.98) получено:
мм3.
Амплитуда , мПа и среднее напряжение цикла касательных
напряжений , мПа; определяются по формуле (2.91).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.91) получено:
мПа.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям , определяется по формуле (2.93).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.93) получено:
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям , определяется по формуле (2.94).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.94) получено:
.
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К–К S, определяется по формуле (2.95).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.95) получено:
.
Сечение Л–Л представлено на рисунке 2.1.
Концентрация напряжение обусловлена переходом от диаметра Ø32 мм к диаметру Ø35 мм при следующих характеристиках:
- отношениях:
- 
;
- 
.
- коэффициентах концентрации напряжения:
- 
; определен по ([2], с.165);
- 
;определен по ([2], с.165).
- масштабных факторах:
- ;определен по ([2], с.166);
- 
;определен по ([2], с.166).
Коэффициенты определены как:
- определен по ([2], с. 163);
- определен по ([2], с. 163).
Суммарный изгибающий момент в сечении Л–Л МЛ–Л,определяется по формуле (2.99):
, (2.99)
где ‑ длина шпонки под звездочкой, м; 
мм; определена по исходным данным;
Fb – сила действующая на вал, Н; Fb=1109,2 Н; определена по исходным данным.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.99) получено:
Н×мм.
Амплитуда нормальных напряжений , мПа определяется по
формуле (2.92).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.92) получено:
мПа.
Амплитуда , мПа и среднее напряжение цикла касательных
напряжений , мПа; определяются по формуле (2.91).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.91) получено:
мПа.
Коэффициент запаса прочности , определяется по формуле (2.93).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.93) получено:
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям , определяется по формуле (2.94).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.94) получено:
.
Результирующий коэффициент запаса прочности S, определяется по
формуле (2. 95).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.95) получено:
.
Показатели коэффициентов запаса представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Показатели коэффициентов запаса
сечение | А–А | К–К | Л–Л |
коэффициент | 15,03 | 10,3 |
Во всех сечениях выполняется условие 
; определено
по ([2], с.162).
3. Технологический раздел
3.1 Выбор смазки для зацепления и подшипников
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое вовнутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба. Вязкость масла устанавливается по ([2];с.253).
Средняя скорость U, м/с определяется по формуле (3.1):
, (3.1)
где ω1 – скорость вращения ведущего вала, рад/с; ω1=63,19 рад/с; определена по формуле (2.13);
d1 – диаметр, мм; d1 = 0,58 мм.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (3.1) получено:
м/с.
При контактном напряжении σn = 413,6 мПа и средней скорости U=1,8 м/с, вязкость масла должна быть приблизительно равна 34×10-6 м2/с. Для смазывания зубчатого сцепления принимается масло индустриальное,
ГОСТ 20799–75.
Подшипники смазываются пластичным смазочным материалом. Материал помещается в подшипниковые камеры. Сорт мази выбирается по ([2];с.253). Для смазки подшипников принимается смазочный материал УТ–1.
Объем масличной ванны V, определяется из расчета 0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности. Объем ванны V=0,25×5,91=1,47 дм3
3.2 Описание сборки редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость редуктора тщательно промывается и покрывается маслостойкой краской.
Сборка производится в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов.
На ведущий вал насаживаются мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80–100 ˚С.
В ведомый вал закладывается шпонка 16´10´63 и зубчатое колесо до упора в бурт вала, затем надевается распорная втулка, мазеудерживающие кольца и устанавливаются шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.
Собранные валы укладываются в основание корпуса и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаются крышка на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого на ведомый вал надевается распорное кольцо, В подшипниковую камеру закладываются пластичная смазка, ставятся крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладываются войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяется проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышку винтами.
На выходной конец ведущего вала закладывается шпонка 10´8´28 под муфту.
На конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывается шпонка 12´8´70 под звездочку.
Ввёртывается пробка маслоспускного отверстия с прокладкой и фонарным маслоуказателем.
Заливается в корпус масло и закрывается смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляется крышка болтами.
Собранный редуктор обкатывается и подвергается испытанию на различные нагрузки, предусмотренные техническими условиями.
Заключение
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 34 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |