Проектирование и проверочный расчет редуктора (стр. 6 из 10)

Допускаемое напряжение

,

где [S] – принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

2.6.3 Соединение вал–шестерня(Z3,Z5)

По ГОСТ 23360 – 78 подбираем шпонку призматическую обыкновенную со следующим параметрами:

d = 40 мм, b = 12 мм, lp = 22 мм, h = 8 мм, hp = 3,3 мм.

Вращающий момент, передаваемый соединением, T = 55.7 H*м.

Напряжение смятия на рабочей грани шпонки:

Допускаемое напряжение

,

где [S] – принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

2.6.4 Соединение вал–колесо (Z4,Z6)

По ГОСТ 23360 – 78 подбираем шпонку призматическую обыкновенную со следующим параметрами:

d = 40 мм, b = 12 мм, lp = 25 мм, h = 8 мм, hp = 3.3 мм.

Вращающий момент, передаваемый соединением, T = 120 H*м.

Напряжение смятия на рабочей грани шпонки:

Допускаемое напряжение

,

где [S] – принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

2.6.5 Соединение вал–звездочка

По ГОСТ 23360 – 78 подбираем шпонку призматическую обыкновенную со следующим параметрами:

d = 32 мм, b = 10 мм, lp = 36 мм, h = 8 мм, hp = 3.3 мм.

Вращающий момент, передаваемый соединением, T = 120 H*м.

Напряжение смятия на рабочей грани шпонки:

Допускаемое напряжение

,

где [S] – принятый коэффициент запаса прочности, [S] = 2;

- предел текучести, для Ст.6 =320 МПа.

Условие устойчивости шпонки на срез:

Полученные значения напряжений меньше допускаемых. Следовательно, шпоночное соединение работоспособно с высокой степенью надежности.

3. Смазывание деталей и узлов редуктора

3.1 Смазывание зубчатого зацепления

а) Для проектируемого редуктора применяем непрерывное смазывание маслом картерным непроточным способом.

б) По значению сопряжения в зубьях (

) и окружной скорости V= 2,59 м/сек выбираем масло И-Г-А-46 (ГОСТ 17479-87) с кинематической вязкостью (41…51).

в) Для редуктора при смазывании окунанием объём масляной ванны определяется из расчета (0,5…1)л масла на 1 кВт передаваемой мощности. Объём масла принимаем равным 1*2,2=2,2л

г) В коническом цилиндрическом уровень масла принимаем из расчета m<=hm<0.25d2, где m-модуль зацепления, при нижнем расположении шестерни hm=(01..03)d1, при этом hmin=2.2m.

д) Контроль масла осуществляется с помощью кругового маслоуказателя расположенного в корпусе редуктора.

е) Для слива масла, при его замене предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.

ж) Для устранения повышенного давления паров масла и воздуха внутри корпуса редуктора, возникающего при его длительной эксплуатации, устанавливаем отдушину в верхней части крышки редуктора.

3.2 Смазывание подшипников

При смазывании зубчатых колёс окунанием (выше описанный метод) подшипники качения смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колёсами, образования масляного тумана и растекания масла по валам.

4. Разработка ПМК

Введение

Разрабатываемый программный комплекс называется Privod и служит для конструирования редуктора, а именно привода к мельнице. Данный ПМК реализует различные виды расчетов (проектировочные, проверочные) в несколько ниже изложенных этапов, а также на основании полученных данных выполняется визуализация полученной модели средствами AutoCad’a и SolidWorks’а – отрисовка отдельных элементов и узлов редуктора или получение готового сборочного чертежа. ПМК позволяет вносить изменения или дополнения в техническое задание на любых стадиях разработки программного изделия. Областью применения предлагаемой программы могут быть как промышленные предприятия (отделы ОАСУП, ОРТП и др.), так и технические учебные учреждения могут использовать этот ПМК в качестве основной среды получения навыков студентами в проектировании, разработке, расчете и т.д. таких сложных механических систем как привод.

Данный проект предназначен для разработки системы автоматизированного проектирования двухступенчатого цилиндрического редуктора. Редуктором называется передача, установленная в корпусе и служащая для снижения угловой скорости и соответственно для повышения вращающего момента на ведомом валу по сравнению с ведущим. Крутящий момент от двигателя к входному валу редуктора передается через муфту упругую со звездочкой. Посредством цилиндрических передач крутящий момент передается к выходному валу. На выходе установлена звездочка, которая передает крутящий момент от выходного вала к мельнице.

Основными условиями, которым должна отвечать конструкция редуктора, является достаточная прочность, контактная выносливость, обеспечивающая нормальную работу, технологичность конструкции и экономию материала.

Расчет узлов редуктора выполняется в три этапа: проектировочный расчет, силовой расчет, проверочный расчет (проверка на изгибную выносливость и контактную прочность при действии максимальных нагрузок).

Проектировочный расчет включает в себя несколько задач:

· выбор электродвигателя и кинематический расчет привода (расчет мощности и частоты вращения двигателя, определение передаточного числа, определение силовых и кинематических характеристик привода);

· расчет зубчатых передач;

· расчет цепной передачи;

· расчет валов (выбор материала, допускаемых напряжений, определение геометрических параметров, предварительный выбор подшипников);

Проверочный расчет включает:

· расчет валов (проверка на изгибную выносливость и контактную прочность при действии максимальных нагрузок);

· расчет зубчатых передач;

· расчет муфты;

· расчет подшипников (долговечность, грузоподъемность);

· расчет шпонок на смятие;

· расчет стяжных винтов.

4.2 Основание для разработки

Основной документацией, на основании которой ведется разработка ПМК, является расчетно–графические работы, справочные материалы и научная литература по проектированию двухступенчатых цилиндрических прямозубых передач.

Проектировочные и расчетно–графические работы утверждены ДГМА кафедрой «Деталей машин» от 14.02.2004 года.

Наименование темы разработки «Проектирование привода к мельнице».

4.3 Назначение разработки

Функциональное назначение программного изделия заключается в появлении возможности создания «самостоятельной системы» для:

· выполнения операций расчета (предварительного и проверочного);

· сопоставления полученных значений справочным, занесенным в базу данных стандартных рядов размеров;

· последующего выбора стандартных размеров для выполнения проверочных расчетов;

· проверки конструкции на выносливость, прочность, долговечность, предельные перегрузки и др.

Эксплуатационное назначение программного изделия заключается в возможности его применения как в учебной программе технических специальностей, так и в реальных условиях промышленного производства в области проектирования двухступенчатых цилиндрических прямозубых передач с заданными параметрами.

4.4 Требования к программе или программному изделию

4.4.1 Требования к функциональным характеристикам

Минимальный состав выполняемых функций данным ПМК представлен ниже, однако он четко не регламентирован, так как программный комплекс создан таким образом, что возможно внесение определенных дополнений (пополнение состава выполняемых функций, формирование дополнительной документации, например, получение отчета по расчетам или спецификацию).