τа = τm = Mz / 2 ∙ Wk = 5,1 МПа.
11.2.6 Коэффициент запаса прочности:
S = Sτ =(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 5
11.3 Вал № 3
11.3.1Сечение 1 -1 d = 36мм. Сталь 40Х.
Мх = 0
Му = 0
Мz = Т1 = 165 Нм.
b = 10мм – ширина шпонки.
h = 8мм – высота шпонки.
Механические характеристики:
δв =800 МПа; δ-1 = 360 МПа; τ-1 = 210 МПа таб.12.7 стр.208
Кd = 0,77– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения таб.12.12 стр.213
Kf = 1,12 - коэффициент влияния шероховатости таб.12,13 стр. 213
Кσ = 2,025 Н/мм2 – эффективный коэффициент концентрации напряжения таб. 12,16 стр. 214
КV =1 - коэффициент влияния поверхностного упрочнения таб.12,14 стр,214
ψτ = 0,05
11.3.2 Коэффициент концентрации напряжения:
(Кδ)D = ((Кσ / Кd) + Kf – 1)∙1 / КV = 2,7
11.3.3 Предел выносливости вала:
(δ-1)D = τ-1 / (Кδ)D = 133.3 Н/мм2.
11.3.4 Полярный момент сопротивления:
Wk = (П / 16)∙d3 – (b∙h (2 ∙ b – h)2) / 16 ∙ d = 5940мм2
11.3.5 Среднее напряжение цикла:
τа = τm = Mz / 2 ∙ Wk = 3,7 МПа.
11.3.6 Коэффициент запаса прочности:
S = Sτ =(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 3,5
11.4.1Сечение 1 -1 d = 25мм. Сталь 40Х.
Мх = 0
Му = 0
Мz = Т1 = 165 Нм.
b = 8мм – ширина шпонки.
h = 7мм – высота шпонки.
Механические характеристики:
δв =800 МПа; δ-1 = 360 МПа; τ-1 = 210 МПа таб.12.7 стр.208
Кd = 0,77– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения таб.12.12 стр.213
Kf = 1,12 - коэффициент влияния шероховатости таб.12,13 стр. 213
Кσ = 2,025 Н/мм2 – эффективный коэффициент концентрации напряжения таб. 12,16 стр. 214
КV =1 - коэффициент влияния поверхностного упрочнения таб.12,14 стр,214
ψτ = 0,05
11.4.2 Коэффициент концентрации напряжения:
(Кδ)D = ((Кσ / Кd) + Kf – 1)∙1 / КV = 2,7
11.4.3 Предел выносливости вала:
(δ-1)D = τ-1 / (Кδ)D = 133.3 Н/мм2.
11.4.4 Полярный момент сопротивления:
Wk = (П / 16)∙d3 – (b∙h (2 ∙ b – h)2) / 16 ∙ d = 2810мм2
11.4.5 Среднее напряжение цикла:
τа = τm = Mz / 2 ∙ Wk = 3,5 МПа.
11.4.6 Коэффициент запаса прочности:
S = Sτ =(τ-1)D / τа + ψτ ∙ τm = 3
12Расчет и конструирование элементов корпуса редуктора.
12.1 Определение толщины стенки корпуса редуктора.
δ = 1,8 ∙ 4√Т3 ≥ 6мм
δ = 1,8 ∙4√162,5 = 7 мм
12.2 Определение диаметра стяжных болтов.
d = 1,25 ∙ 3√Т3 ≥ 10мм
d = 1,25 ∙ 3√162,5 = 10мм
d – диаметр болта.
d2 – диаметр отв. под цилиндрическую головку.
t1 – глубина отв. под головку.
d0 – диаметр отв. стяжных болтов
t1 = 13мм d2 = 18мм d0 = 11мм
12.3 Определение диаметра фундаментных болтов.
dф = 1,25 ∙ d
dф = 1,25 ∙ 10 = 12,5мм округляем до 12мм.
12.4 Определение размера бобышки.
δ1 δ1 = (0,9…1) ∙ δ = 1 ∙ 7 = 7мм
b1 l b = 1,5 ∙ δ = 1,5 ∙ 7 = 10,5мм
b b1 = 1,5 ∙ δ1 = 1,5 ∙ 7 = 10,5мм
f f = 0,5 ∙ δ1 = 0,5 ∙ 7 = 3,5мм
δ l = (2...2,2) ∙ δ = 2∙ 7 ≈15мм
14.Подбор и проверочный расчёт муфты.
Lвт
D
d0
d1
D
D0
Lцил Lкон
L
Размеры: таб. 15.2 стр. 127
Муфта №1
При Т1 = 12,1 Нм, n1 = 2880 об/мин.
d = 16мм. d1 = 18мм. Lцил= 28мм. Lкон = 18мм. dп = 10мм. Lвт =15мм. Z = 4 d0 =20мм. L = 60мм. D = 90мм. D0 = 63мм.
Смещение осей валов. Δ = 0,2 γ = 1030’
Муфта №2
При Т3 = 165 Нм, n3 = 6700 об/мин
d = 32мм. d1 = 35мм. Lцил= 58мм. Lкон = 38мм. dп = 14мм. Lвт =25мм. Z = 6 d0 =28мм. L = 120мм. D = 140мм. D0 = 105мм.
Смещение осей валов. Δ = 0,3 γ = 10
δсм = 2 ∙ Т / Z ∙ D0 ∙ dп ∙ Lвт = 0.77 Н/м.
Т – вращающий момент; dп – диаметр пальца; Lвт – длинна упругого элемента; D0 –диаметр расположения пальцев; Z – число пальцев.
15.Выбор смазки редуктора
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижение интенсивности и изнашивания трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания , задирав, коррозии и для лучшего отвода теплоты трущихся поверхности должны иметь надежное смазывание.
Смазка зубчатых передач.
В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко используется картерная система смазывания. В корпус редуктора, коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены.При их вращении масло ухватывается зубьями, разбрызгивается попадает на внутренние стенки редуктора, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которыми покрываются поверхности расположенных внутри корпуса детали.
Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.
Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.
Смазывание подшипников.
Подшипники смазываются пластичными смазывающими материалами.
Например: ЛИТОЛ 24
Для подачи в подшипники пластического смазочного материала используют пресс – масленки. Смазочный материал подают под давлением специальным шприцем. Для удобства подвода шприца в некоторых случаях применяют переходные штуцера.
При смазывание колес погружением на подшипники попадают брызги масла. Подшипники защищают маслозащитными шайбами.
Табл. 8.1 стр. 135 выбираем масло марки И Г А 32
δn = 436 МПа υ = 6 м/с
И – индустриальное масло.
Г – для гидравлических систем.
А – масло без присадок.
32 – класс кинематической вязкости.
16 Подбор посадок сопряженных поверхностей.
16.1 Посадка подшипников
Внутренние кольца к валу – К6
Внешнее кольцо в корпусе – Н7
16.2 Установка колеса к валу производится с натягом
Для предотвращения смещения на валу предусмотрен буртик и установлена дистанционная втулка, посадка – D9/d9.
Для установления шпонки на колесо, выбирают переходную посадку – N10/n10.
16.3 Крышки подшипников:
Крышки подшипников закладные посадка – Н11/h11. наружный диаметр, посадка – H7/h8.
16.4 Муфта на валу.
Для обеспечения надежного закрепления выбор посадки – H7/p6.
16.5 Шплинты:
Шплинты устанавливаются в корпусе, посадка должна предотвращать смещение, посадка – H7/h7.
17. Сборка и разборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:
· на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 -100ºС;
· в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала;
· надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле;
· 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;
· на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических пластинок;
· регулируют тепловой зазор, подсчитанный по формуле
· проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников;
· на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку;
· ввертывают пробку маслосливного отверстия с прокладкой;
· заливают в корпус масло и закрывают смотровое окно крышкой с прокладкой и закрепляют ее болтами
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
18Список используемой литературы
· Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «Детали машин курсовое проектирование». 1990 г.
· Куклин Н.Г., Куклина Г.С. «Детали машин».1979 г.
· Издательство Москва «Машиностроение» 1979г.» Курсовое проектирование детали машин».