Розрахунок та проектування привода (стр. 2 из 3)

dп1 = dв1 +5=35+5=40 мм ,

dпер =

мм, df1 =60,88мм, d1=64мм, dа1=66,5 мм.

3.2 Тихохідний вал

З огляду на вплив вигину вала від натягу ланцюга, приймаємо [τдо]=20 МПа.

Діаметр вихідного кінця вала

Приймаємо найближче більше значення dв2 =35 мм. Діаметр вала під підшипниками приймаємо dп2 = dв2 +5=35+5=40 мм, під зубчастим колесом

dк2 = dп2 +5=40+5=45мм, dпер = dк2 +5=50 мм.

4. Конструктивні розміри шестірні й колеса

Шестірню виконуємо за одне ціле з валом; d1 = 64мм; dа1 = 66,5мм; df1=60,88мм; b1 =50 мм;

Колесо кута d2 =160 мм; da2 = 162,5мм; df2 = 156,88мм; b2 = 45мм.

Діаметр маточини dст = 1,6dк2 = 1,6*45=72мм; довжина маточини lcт = (1,2÷1,5) dк2 =(1,2÷1,5)·45=54÷67,5 мм, lcт =65мм.

Товщина обода δ0 =(2,5 ÷ 4)mn = (2,5 ÷ 4)·1,25=3,125÷5мм, δ0 = 8 мм.

Товщина диска З = 0,3 ∙ b2 = 0,3·45=13,5мм, С = 14 мм

5. Конструктивні розміри корпуса й кришки редуктора

Товщина стінок корпуса й кришки: δ = 0,025aw+1 = 0,025·112+1=3,8 мм, δ = 8 мм; δ1 = 0,02аw + 1 = 0,02·112 + 1=3,24 мм, δ1 = 8 мм.

Товщина фланців поясів корпуса й кришки:

верхнього пояса корпуса й пояса кришки

b = 1,5 δ = 1,5·8=12 мм; b1 = 1,5 δ1 = 1,5·8=12 мм;

нижнього пояса корпуса

p = 2,35 ? = 2,35·8=18,8 мм; p = 19 мм.

Діаметри болтів:

фундаментних d1=(0,03 ÷ 0,036)aw+12=(0,03 ÷ 0,036)·112 +12=15,36 ÷16,03 мм; беремо болти М16;

кришку до корпуса в підшипників d2=(0,7÷0,75)d1=(0,7÷0,75)·16=11,2÷12 мм ; беремо болти М 12;

з'єднуючу кришку з корпусом d3=(0,5÷0,6)d1= (0,5÷0,6)·16=8÷9,6 мм; беремо болти с різьбленням М10.

6. Розрахунок ланцюгової передачі

Вибираємо приводний роликовий однорядний ланцюг.

Обертаючий момент на провідній зірочці Т2 = 133,55·103Н∙мм.

Передаточне число було прийнято раніше uц =3,22

Число зубів: провідної зірочки z3=31-2uц =31-2·3,22=24,56;

веденої зірочки z4= z3uц =25·3,22=80,5.

Приймаємо z3=25 і z4 =81

Тоді фактичне

Відхилення

% = -0,621%, що припустимо.

Розрахунковий коефіцієнт навантаження

Kэ=kдkаkнkрkсмkп=1·1·1·1,25·1·1=1,25,

де kд =1- динамічний коефіцієнт при спокійному навантаженні; kа =1 ураховує вплив міжосьової відстані; kн =1- ураховує впливи кута нахилу лінії центрів; kр ураховує спосіб регулювання натягу ланцюга; kр=1,25 при періодичному регулюванні натягу ланцюга; kсм=1 при безперервному змащенні; kп ураховує тривалість роботи в добу, kп=1

Для визначення кроку ланцюга треба знати тиск у шарнірах ланцюга. Провідна зірочка має частоту обертання

n2 =387,2 о/хв. Середнє значення тиску, що допускається, при n ? 400про/хв [p] =19 Мпа.

Підбираємо за ДСТ 13568-75, t =19,05 мм; руйнівне навантаження Q ≈ 31,8 кН; маса q =1,9кг/м; Аоп =105,8 мм2.

Швидкість ланцюга

м/с.

Тиск у шарнірі перевіряємо по формулі

Уточнюємо тиск, що допускається, [p]=20 [1+0,01(z3-17)]= 20[1+0,01(25-17)]=21,6 МПа. Умова p < [p] виконана.

Визначаємо число зубів ланцюга:

де

;

Тоді

.

Округляємо до парного числа

154.

Уточнюємо міжосьова відстань ланцюгової передачі

Визначаємо діаметри ділильних окружностей зірочок

;

.

Визначаємо діаметри зовнішніх окружностей зірочок

де d1=11,91 мм – діаметр ролика ланцюга;

Сили, що діють на ланцюг:

окружна Ftц=

;

від відцентрових сил Fv=qv2=1,9·3,072 =18 H;

від провисання Ff =9,81kfqaц= 9,81·1,5·1,9·946,29·10-3 =26,46Н, де kf = 1,5 при куті нахилу передачі

.

Розрахункове навантаження на вали

Fв=Ftц + 2Ff =

Н.

Перевіряємо коефіцієнт запасу міцності

Це більше, ніж нормативний коефіцієнт запасу [s] ? 8,9; отже, умова s > [s] виконана.

Розміри провідної зірочки: маточина зірочки dст= 1,6·35=56мм; lcт = (1,2÷1,6) ·35=42÷56 мм; беремо lcт = 50 мм;

товщина диска зірочки 0,93Ввн = 0,93·12,7=11,81 мм, де Ввн – відстань між пластинками внутрішньої ланки.

7. Перший етап ескізного компонування редуктора

Компонування звичайно проводять у два етапи. Перший етап служить для наближеного визначення положення зубчастих коліс і зірочки щодо опор

a) приймаємо зазор між торцем маточини колеса й внутрішньою стінкою корпуса А1 = 1,2δ =1,2*8=9,6 мм, приймаємо А1=10мм;

b) приймаємо зазор від окружності вершин зубів колеса до внутрішньої стінки корпуса А = ? = 8 мм;

c) приймаємо відстань між зовнішнім кільцем підшипника провідного вала й внутрішньою стінкою корпуса А= ? =8 мм.

Попередньо намічаємо радіальні шарикопідшипники середньої серії;

габарити підшипників вибираємо по діаметрі вала в місці посадки

підшипників dп1 =40 мм, dп2 =40 мм.

Таблиця 7.1

Умовна позначка підшипника	d	D	B	Вантажопідйомність, кН
	Розміри, мм			C	C0
208	40	80	18	32	17,8

Вирішуємо питання про змазування підшипників. Змащення підшипників здійснюється розбризкуванням масла з ванни редуктора. Відстань від внутрішньої стінки редуктора до підшипників приймаємо рівним y = 2 мм. Виміром знаходимо відстань на ведучому валу l1=53,5мм і на веденому валу l2 = 53,5 мм.

8. Перевірка міцності шпонкових з'єднань

Шпонки призматичні з округленими кінцями. Розміри перетинів шпонок і пазів і довжини шпонок - за ДСТ 23360-78

Матеріал шпонок - сталь 45 нормалізована.

Напруги зминання й умова міцності по формулі:

Напруги зминання, що допускаються, при сталі

маточині Мпа, при чавунної Мпа.

8.1 Швидкохідний вал

d = 35мм;

b

h = 10×8 мм;

t1= 5 мм;

довжина шпонки l = 50 мм (при довжині маточини напівмуфти МУВП 58 мм);

момент на швидкохідному валу Т1=

Нмм;

Матеріал напівмуфт МУВП - чавун марки СЧ 20.

8.2 Тихохідний вал

d= 45мм;

b

h=14×9 мм;

t1=5,5 мм;

довжина шпонки l=56 мм (при довжині маточини колеса 65 мм);

момент на тихохідному валу Т2=133,55·103 Н·мм;

Матеріал колеса - сталь 45

d=35 мм;

b

h= 10×8мм;

t1=5 мм;

довжина шпонки l=40мм (при довжині маточини зірочки 50мм);

момент на тихохідному валу Т2=

Нмм;

Звичайно зірочки виготовляють із легованих сталей.

Умова

виконана.

9. Вибір муфти

Для з'єднання швидкохідного вала редуктора з валом електродвигуна вибираємо муфту по величині розрахункового крутний моменту:

,

де

- розрахунковий крутний момент,

- номінальний момент,

К - коефіцієнт режиму роботи привода,

[T] - макрорельєф момент, що допускається.

При постійному навантаженні приймаємо ДО =1,5

Номінальний момент Т1 = 55,63Нм

=1,5·55,63=83,45 Нм

Вибираємо напівмуфту пружну втулочно-пальцеву за ДСТ 21424-75 для діаметра вихідного кінця швидкохідного вала dв1 =35 мм і із крутний моментом [T] =250 Hм.

=83,45 < [T] =250 Hм.

10. Другий етап компонування редуктора

Другий етап компонування має на меті конструктивно оформити зубчасті колеса, вали, корпус, підшипникові вузли й підготувати дані для перевірки міцності валів і деяких інших деталей.

Конструюємо вузол швидкохідного вала:

a) наносимо осьові лінії, вилучені від середини редуктора на відстань l1. Використовуючи ці осьові лінії, вичерчуємо в розрізі підшипники кочення;

b) вичерчуємо кришки підшипників з ущільнювальними прокладками (товщиною ~ 1мм) і болтами. Болт умовно заводиться в площину креслення, про що свідчить виривши на площині рознімання.