Первый этап компоновки редуктора. Конструктивные размеры корпуса редуктора (с использованием табл

Конструктивные размеры корпуса редуктора (с использованием табл. 10.2 и 10.3)

Толщина стенок корпуса и крышки:

= 6,4 мм Принимаем минимальное допустимое значение 8 мм.

= 7,12 мм Принимаем минимальное допустимое значение 8 мм.

Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки

= = 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек

= 12 мм

= 20 мм

Диаметры болтов:

Фундаментных = 17 мм Принимаем болты с резьбой М20.

Диаметры болтов мм и мм.

Первый этап компоновки редуктора

В связи с тем, что в червячном зацеплении возникают значительные осевые усилия, примем радиально-упорные подшипники: шариковые средней серии для червяка и роликовые конические лёгкой серии для вала червячного колеса (см. табл. П6 и П7)

Условное обозначение подшипников	d	D	B	T	C	e
мм	кН
					61,4	0,68
						0,37

6. Проверка долговечности подшипников

Окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке

окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе

радиальная сила на колесе и червяке

Вал червяка Расстояние между опорами

мм.

Диаметр

мм.

Реакции опор в плоскости xz

в плоскости yz

Суммарная реакция

Осевые составляющие радиальных реаккций шариковых радиально-упорных подшипников по формуле (9.9)

Где для подшипников шариковых радиально-упорных с углом

коэффициент

осевого нагружения

(см.табл. 9.18)

Осевые нагрузки подшипников (см. табл. 9.21). В нашем случаи

;тогда

Рассмотрим левый ("первый") подшипник.

Отношение

осевую нагрузку не учитываем

Эквивалентная нагрузка

Где по табл. 9.19 для приводов винтовых конвейеров

Коэффициенты

и

Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.

Рассмотрим правый ("второй") подшипник

Отношение

поэтому эквивалентную нагрузку с учётом

осевой

кН

Где X=0.41 и Y=0,87 по табл. 9.18

Расчётная долговечность, млн. об., по формуле (9.1)

млн. об.

Расчётная долговечность, ч

При заданных параметрах долговечность подшипников

Ведомый вал

Расстояние между опорами (точнее, между точками приложения радиальных реакций

L2=48.5

мм

мм

Реакции опор(левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу

обозначим цифрой "4" и при определении осевого нагружения будем считать ее "второй"

В плоскости xz

Суммарные реакции

Осевые составляющие радиальных реаккций конических подшипников по формуле (9.9)

Где для подшипников 7210 коэффициент влияния осевого нагружения е=0,83

Осевые нагрузки подшипников (см. табл. 9.21). В нашем случаи

;тогда

Для правого (с индексом "3") подшипника отношение

поэтому при подсчёте эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем.

Эквивалентная нагрузка

В качестве опор ведомого вала применены одинаковые подшипники 7210. Долговечность определим для левого подшипника ("четвёртого"), для которого эквивалентная нагрузка значительно больше.

Для левого (с индексом "4") подшипника

мы должны учитывать осевые силы и определить эквивалетную нагрузку по формуле (9.5); примем V=1

и

для конических подшипников 7210 при

коэффициенты X=0.4 и Y=1.459

см. табл. 9.18 и П7

кН

Расчётная долговечность, млн. об., по формуле (9.1)

млн. об.

Расчётная долговечность, ч

При заданных параметрах долговечность подшипников

Так как прочность подшипников не выдержит весь период работы то требуется взять более тяжёлую серию. Принимаем подшипник 7310

Столь большая расчётная долговечность объясняется тем, что по условию монтажа диаметр шейки должен быть больше диаметра мм. Поэтому был выбран   подшипник 7310. Возможен вариант с подшипник 7210, но для него долговечность меньше требуемой. Кроме того, следует учесть, что ведомый вал имеет малую частоту вращения об/мин.

7.Тепловой расчёт редуктора

Для проектирования редуктора площадь теплоотводящей поверхности А=0,73

(здесь учитывалась также площадь днища, потому что конструкция опорных лап обеспечивает циркуляцию воздуха около днища). По формуле (10.1)условие работы редуктора без перегрева при продолжительной работе

[Δt]

требуемая мощность на червяке

Считаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха, и принимаем коэффициент теплоотдачи

Вт/()

Допускаемый перепад температур при верхнем червяке [Δt]=55

8. Проверка прочности шпоночных соединений

диаметр вала

Cечение и длина шпонки

b x h x l = 12 x 8 x 70

мм,

глубина паза

Момент

Напряжение смятия

[ ]

9.Уточнённый расчёт валов

Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчёта геометрических характеристик (d1=62.5 мм, da1=72,5 мм и df1=60,5 мм), значительно превосходят те, которыее могли быть получены расчётом на кручение. Проверим стрелу прогиба червяка (расчёт на жёсткость). Приведённый момент инерции поперечного сечения червяка

Стрела прогиба

Допускаемый прогиб

[f]=(0.005%0,01)*5=0.025%0,05

Таким образом, жёсткость обеспечена, так как f=0.00312<[f]

Ведущий вал

Считаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему)

Материал валов - сталь 45 нормализованная

σв:= 780 МПа (см. таблицу 3.3(стр 34))

Пределы выносливости для углродистых конструкционнных сталей (стр 162 и 164)

У ведущего вала определять коэффициент запаса прочности в нескольких сечениях целесобразно; Для этого рассмотрим два сечения: а) под подшипником б) под шпоночной канавкой.

Коэффициенты запаса прочности

Где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

При

по табл. 8.5

Принимаем

(cм. табл. 8.5)

(см. табл. 8.8) и

(см.стр.166)

ГОСТ 16162-78 указывает на то, что конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки дял одноступенчатого зубчатого   редуктора на быстроходном валу должна быть

Для сечения А - А

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности

Такой большой коэффициент запаса прочности (8,048 и 5,601) объясняются тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его со стандартной муфтой с валом элетродвигателя.По той же причине проверять прочность в сечениях Б -Б и В - В нет необходимости.

Ведомый вал

Материал валов - сталь 45 нормализованная

σв:= 570 МПа (см. таблицу 3.3(стр 34))

Пределы выносливости для углродистых конструкционнных сталей (стр 162 и 164)

Сечение А-А

Диаметр вала в этом сечении 55 мм.

и

масштабные факторы

(cм. табл. 8,8)

коэффициенты

Крутящий момент Т2=330*10^3 Н*мм

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А

Осевой момент сопротивлению

Осевой момент кручению

Амплитуда и среднее напряжение циклда касательных напряжений

Ампилитуда нормальных напряжений изгиба

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности

Сечение Б-Б

Диаметр вала в этом сечении 50 мм.

коэффициенты

Крутящий момент Т2=330*10^3 Н*мм

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А

Осевой момент сопротивлению

Полярный момент сопротивления

Амплитуда и среднее напряжение циклда касательных напряжений

Ампилитуда нормальных напряжений изгиба

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности

В двух случаях коэффициент запаса прочности во много превосходит оптимальный коэффициент запаса прочности, поэтому не имеет смысла просчитывать этот коэффициент в сечениях менее подверженных касательным и нормальным напряжениям.

10.Посадка деталей редуктора и оформление чертежа

Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в таблице 10.13. Посадка зубчатого колеса на вал Н7/р6 по ГОСТ 25347-82 Участки под подшипники выполняем с отклонением вала кб. Отклонение отверстий в стакане под наружные кольца по Н7. Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13

11. Выбор сорта масла

Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По табл. 10.9 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях

и скорости скольжения

м/с

рекомендуемая вязкость

масла должна быть приблизительно равна

По табл. 10,10 принимем

масло авиационное МС-20

12. Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса 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 роликовые конические подшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 °С; в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в буртик вала; затем надевают распорную втулку, мезеудерживающие кольца й устанавливают роликовые конические подшипники, предварительно нагретые в масле. Для нормальной работы подшипников необходимо создание в подшипниках натяга оптимальной величины, для чего применяют наборы тонких металлических прокладок, установленных под фланцы крыжек подшипников. Необходимая толщина набора прокладолк может быть составлена из тонких металлических колец толщиной 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм. Вращение подвижных элементов подшипников должно происходить легко и свободно; однако в подшипниках не должно быть больших зазоров. Регулирование осевого положения конической шестерни осуществляется с помощью набора металлических прокладок, которые устанавливаются под фланцы стакана. Регулирование положения колеса осуществляется с помощью набора металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы выступов крыжек. Собранные вапы укладывают в основание корпуса редуктора, 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 распорную кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулирования. Проверяют поворачиванием валов отсутсвие заклинивания подшипников (валы должны поворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. Затем ввёртывают пробку маслопропускного 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 стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Дата добавления: 2015-07-26