Кинематический и силовой расчет привода

 Н.

Срок службы подшипника ч.

 

5.1.9 Долговечность подшипника находим по формуле (5,11):

 млн.об.

5.1.10 Приведенную динамическую нагрузку с учетом графика нагрузки определяем по формуле (5,10): Н.

5.1.11 Расчетную динамическую грузоподъёмность вычисляем по формуле (5.2):

Вывод: подшипник  подобран правильно.

 

5.2 Проверка  подшипников промежуточного вала

 

5.2.1 Предварительно выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник   легкой серии № 7206, для которого , , .

 

Исходные  данные для расчета:

 

 n=228,98 мин^-1

Н – осевая сила;

 

На основании  рекомендации выбран подшипник легкой серии № 7206 ГОСТ 333-79, у которого динамическая грузоподъемность , статическая радиальная грузоподъемность , угол контакта

5.2.2 Коэффициент вращения V=1; коэффициент безопасности – по табл.5.8: ; температурный коэффициент .

Находим соотношение  и по рис. 5.2 определяем значение параметра e^` ;

-для подшипника  I ; ;

-для подшипника  II ; ;

5.2.3 Осевые составляющие радиальных нагрузок (формула 5.7):

; .

 

5.2.4 Расчетная осевая нагрузка определяется по табл. 5.10, при и :

-для подшипника  I 

-для подшипника  II .

Дальнейший  расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику II с

 Н,  Н.

5.2.5 Находим соотношение . Для этого соотношения из табл. 5.7 определяем Соотношение

5.2.6 Из табл. 5.7 для и находим коэффициенты радиальной и осевой нагрузок .

Эквивалентную  динамическую нагрузку на подшипник  II вычисляем по формуле (5,3):

 Н.

5.2.7 Срок службы подшипника ч.

 

5.2.8 Долговечность подшипника находим по формуле (5,11):

 млн.об. Долговечность на каждой  ступени графика нагрузки  млн.об. млн.об.

5.2.9 Приведенную динамическую нагрузку с учетом графика нагрузки определяем по формуле (5,10): Н.

5.2.10 Расчетную динамическую грузоподъёмность вычисляем по формуле (5.2):

Вывод: подшипник  подобран правильно.

 

5.3 Проверка  подшипников быстроходного вала

 

5.3.1 Предварительно выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник   легкой серии № 7206, для которого , , .

Исходные  данные:

- внутренний диаметр.

 n=950мин^-1

.

На основании рекомендации выбран подшипник легкой серии № 7206 ГОСТ 333-79, у которого динамическая грузоподъемность , статическая радиальная грузоподъемность , угол контакта

5.3.2 Коэффициент вращения V=1; коэффициент безопасности – по табл.5.8: ; температурный коэффициент .

5.3.3 Находим соотношение и по рис. 5.2 определяем значение параметра e^` ;

-для подшипника  I ; ;

5.3.4 Осевые составляющие радиальных нагрузок (формула 5.7):

; .

5.3.7 Соотношение

Из табл. 5.7 для  и находим коэффициенты радиальной и осевой нагрузок .

5.3.8 Эквивалентную  динамическую нагрузку на подшипник II вычисляем по формуле (5,3): Н.

5.3.9 Срок службы подшипника ч.

 

5.3.10 Долговечность подшипника находим по формуле (5,11):

 млн.об.

5.3.11 Приведенную динамическую нагрузку с учетом графика нагрузки определяем по формуле (5,10):

 Н.

5.3.13 Расчетную динамическую грузоподъёмность вычисляем по формуле (5.2):

 

Вывод: подшипник  подобран правильно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Проверка  шпоночных соединений

 

Для всех валов применяем призматические шпонки по ГОСТ 23360-78 из материала Сталь 45 нормализованная, для которой: .

Входной вал:

Подбираем шпонку под муфту:

Согласно ГОСТ 23360-78: ; ; ;

Проверяем стандартные шпонки только по напряжениям смятия по формуле:

6.1 Быстроходный вал:

,

6.2 Промежуточный вал:

Выбираем шпонку под колесо ; ; ;

,

6.3 Тихоходный вал:

Выбираем шпонку под колесо ; ; ;

,

Выбираем шпонку под звездочку: ; ; ;

,

 

7. Смазка  редуктора

 

В проектируемом  редукторе используем смазывание зубчатых колес путем частичного погружения одного из колес пары в масло.

Выбор сорта  масла зависит от контактного  давления в зубьях , а также от  окружной скорости: .

По табл. определяем необходимую кинематическую вязкость масла –  , по величине которой назначаем масло индустриальное И-30А ГОСТ 20779-75.

Рекомендуемый объем масляной ванны редуктора  принимают из расчета 0,5…0,8л масла  на 1 кВт передаваемой мощности.

Смазка подшипников  качения осуществляется за счет разбрызгивания масла зубчатыми колесами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Подбор  и проверка муфт.

Подбор муфт производится по диаметру вала электродвигателя и входному валу редуктора.

d=37,5 мм. Т=50Нм. В данном случае  выбираем муфту упругую с торообразной  оболочкой. Муфта 1-125-38-2 ГОСТ Р  50892-96. У которой диаметр вала  равен 38 мм, внешний диаметр равен  200мм, номинальный крутящий момент  равено 250 Нм.

 

8. Расчет  приводного вала.

Расчет диаметра вала производится в зависимости от крутящего момента  по формуле  .

В данном случае крутящий момент приводного вала равен 2730 Нм.

Диаметр вала равняется 60мм. Длинна участков вала  выбирается с учетом компоновочной  схемы, в том числе размеров подшипников, манжет, крышек подшипников и других деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Сборка  редуктора

Редуктор вычерчиваем в двух проекциях на листе формата А1 в масштабе 1:2 с указанием технических требований, основной надписью и спецификацией.

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 входной вал насаживают  шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100ºС. Затем на один конец вала надеваем крышку с комплектом маслосодержащих прокладок, а на другой крышку с комплектом маслосодержащих прокладок и уплотнением;

-в промежуточный вал закладывают шпонку и напрессовываем зубчатое колесо в бурт вала; затем надеваем распорную втулку и устанавливаем шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле. Далее на оба конца вала надеваем крышки с комплектом маслосодержащих прокладок;

-на выходной вал закладывают шпонку и напрессовываем зубчатое колесо в бурт вала; далее устанавливаем шарикоподшипники, нагретые в масле. Потом надеваем крышку с уплотнением.

Собранные валы укладываем в основание корпуса  редуктора, вставляем крышки и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку в корпус с помощью двух конических штифтов; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого  на один конец промежуточного вала одеваем распорное кольцо, в подшипниковые  камеры закладываем пластичную смазку, ставим крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

 

 

9. Экономическое обоснование принятых конструктивных решений

Всякое проектирование непременно предусматривает оптимизацию  принимаемых решений с целью, в конечном счёте, уменьшения расходов на изготовление и эксплуатацию проектируемого объекта.

9.1.  Спроектированный привод машины включает редуктор. Необходимость применения редуктора продиктована следующими соображениями:

а)   регулирование электродвигателя  чаще  всего экономически  нецелесообразно, так как за пределами номинального режима работы к.п.д. двигателей значительно уменьшается;

б)  масса  и стоимость электродвигателя при  одинаковой мощности уменьшаются с  увеличением скорости, поэтому применение электродвигателя в  сочетании с редуктором,   понижающим угловую скорость, вместо электродвигателя с малой скоростью без редуктора экономически целесообразно;

9.2. Разбивка передаточного числа редуктора по ступеням при водит к минимизации его массы и, следовательно, к уменьшению стоимости.

9.3. В аспекте выбора машиностроительного материала, его термической об работки и способов упрочнения,  приближение в расчётах действительных напряжений к допускаемым будет свидетельствовать о снижении материалоёмкости и стоимости конструкции.

9.4. При конструировании форм зубчатых колёс, валов и других деталей были использованы приёмы, снижающие массу этих деталей, что также способствует экономичности.

9.5.  Использованные элементы стандартизации несомненно отразились на удешевлении конструкции.

9.6.  Применение способа отвода тепла, окраски, уплотнения вращающихся валов и смазки выбранными смазочными материалами приводит к повышению долговечности.

 

 

10 Литература

1. В.Д.Соловьев, В.И. Фатеев Детали Машин курсовое проектирование.  Издательство ТулГУ. Тула 2007