Проектирование привода (стр. 6 из 6)
где [фср] = 100 МПа ([2], стр. 74);
следовательно, условие прочности обеспечено.
8.3 Шпоночное соединение тихоходного вала редуктора с ведущей звездочкой цепной передачи
8.3.1 Исходные данные
диаметр вала d = 70 мм
крутящий момент Т = 1511,2 Нм
8.3.2 Выбор шпонки
Предварительно принимаем призматическую шпонку. По диаметру вала выбираем размеры шпонки:
ширина шпонки b = 20 мм,
высота шпонки h = 12 мм,
длина шпонки l = 90 мм,
глубина паза на валу t1 = 7,5 мм,
глубина паза ступицы t2 = 4,9 мм.
8.3.3 Расчет на смятие
Условие прочности на смятие
где [усм] = 100 МПа ([2], стр. 74);
lр = l - b = 90 - 20 = 70 мм.
следовательно, условие прочности обеспечено.
8.3.4 Расчет на срез
Условие прочности на срез
,где [фср] = 100 МПа ([2], стр. 74);
следовательно, условие прочности обеспечено.
9. Расчет элементов зубчатых колес редуктора
9.1 Цилиндрическая шестерня шевронной передачи
Шестерню шевронной передачи изготовляем заодно с валом ввиду небольшой разницы между диаметром вала (dБП=55 мм) и диаметром впадин шестерни (df1 = 74,575 мм). Ширина шестерни b1 = 105 мм.
9.2 Цилиндрическое колесо быстроходной передачи
Диаметр ступицы:
dступ = (1,5...1,8)·dК = 1,5 · 85 = 128 мм.
Длина ступицы:
Lступ = (0,8...1,5)·dК = 1,0 · 85 = 85 мм.
Длину ступицы, исходя из конструктивных соображений, принимаем равной ширине зубчатого венца:
Lступ = b2 = 100 мм.
Толщина обода:
до = 2,2 · m + 0,05 · b2 = 2,2 · 2,5 + 0,05 · 100 = 10,5 мм
где b2 = 100 мм - ширина зубчатого венца.
Толщина диска:
С = (д0 +0,5·(Dступ.-Dвала))=0,5·(8,0+0,5·(75-50))= 20,5 мм = 20 мм.
Внутренний диаметр обода:
Dобода = Df2 - 2·д0 = 313,165-2·10,5= 292 мм.
Диаметр центровой окружности:
DCотв. = 0,5 · (Doбода + dступ.) = 0,5 · (292 + 128) = 210 мм
Диаметр отверстий:
Dотв. = (Doбода+dступ.)/8 = (292+128)/8=52,5мм=52 мм.
10. Расчет элементов корпуса редуктора
Для редукторов толщину стенки корпуса, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жёсткости корпуса, вычисляем по формуле:
д = 1,3 · (TIII)1/4 = 1,3 · 1511,21/4 = 8,1 мм= 9 мм
В местах расположения обработанных платиков, приливов, бобышек, во фланцах толщину стенки необходимо увеличить примерно в полтора раза:
д1 = 1,5 · д = 1,5 · 9,0 = 13,5 мм
Плоскости стенок, встречающиеся под прямым углом, сопрягаем радиусом
r = 0,5 · д = 0,5 · 9,0 = 4,5 мм.
Плоскости стенок, встречающиеся под тупым углом, сопрягают радиусом
R = 1,5 · д = 1,5 · 9,0 = 13,5 мм.
Толщина внутренних ребер из-за более медленного охлаждения металла должна быть равна
0,8 · д = 0,8 · 9,0 = 7,2 мм.
Учитывая неточности литья, размеры сторон опорных платиков для литых корпусов должны быть на 2...4 мм больше размеров опорных поверхностей прикрепляемых деталей.
Обрабатываемые поверхности выполняются в виде платиков, высота h которых принимается h = (0,4...0,5) · д. Принимаем h = 0,5 · 9,0 = 4,5 мм.
Толщина стенки крышки корпуса
д3 = 0,9 · д = 0,9 · 9 = 8,1 мм.
Округляя, получим д3 = 8,0 мм.
Диаметр винтов крепления крышки корпуса вычисляем в зависимости от вращающего момента на выходном валу редуктора:
d = 1,25 · (TIII)1/3 = 1,25 · 1511,21/3 = 14.3 мм
Принимаем d = 14,0 мм.
Диаметр штифтов
dшт = (0,7...0,8) · d = 0,7 · 14,0 = 9.8 мм.
Принимаем dшт = 10,0 мм.
Диаметр винтов крепления редуктора к плите (раме):
dф = 1,25 · d = 1,25 · 14,0 = 17,5 мм.
Принимаем dф = 18,0 мм.
Высоту ниши для крепления корпуса к плите (раме) принимаем:
h0 = 2,5 · d = 2,5 · 14,0 = 35 мм.
11. Выбор системы смазки
Смазывание элементов передач редуктора производится окунанием нижних элементов в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение элемента передачи примерно на 10-20 мм. Объём масляной ванны V определяется из расчёта 0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности:
V = 0,25 · 19 = 4,75 дм3.
По таблице 10.8 [6] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях уH = 515,8 МПа и скорости v = 2,05 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34 · 10-6 м/с2По таблице 10.10[6] принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75).
Выбираем для подшипников качения пластичную смазку УТ-1 по ГОСТ 1957-73 (см. табл. 9.14[6]). Камеры подшипников заполняются данной смазкой и периодически пополняются ей.
12. Сборка редуктора
Детали перед сборкой промыть и очистить.
Сначала собираем валы редуктора. Ставим колесо, устанавливаем подшипники, закладываем шпонки.
Далее устанавливаем валы в корпус редуктора.
Закрываем редуктор крышкой и стягиваем стяжными болтами. Устанавливаем крышки подшипников.
После этого редуктор заполняется маслом. Обкатываем 3 часа, потом промываем.
Литература
1. Расчет деталей машин: учеб. Пособие/ Г.Л. Баранов – 2.е изд. перераб. и доп. – Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2007, 222 с.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2 / А.В. Кузьмин, Н.Н. Малейчик, В.Ф. Калачев и др. - Мн.: Выш. школа, 1982. - 334 с., ил.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроительных специальных вузов. - М.: Высшая школа, 1985 - 416 с., ил.
4. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. - М.: Высш. шк., 1991. - 383 с., ил.
5. Палей М.А. Допуски и посадки: Справочник: В 2ч. Ч.1. – 7-е изд., - Л.: Политехника, 1991. 576с.: ил.
6. Чернавский С.А.Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов. – М.: Машиностроение, 1980.–351 с.
7. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов. – М.: Высшая школа, 1991. – 432 с.: ил.