Проектирование привода шнекового пресса (стр. 3 из 4)

z₂ = z₁• u = 23• 3,9 = 90

Длина цепи, выражаемая в шагах

L_t =

мм

Делительная окружности звездочек [2, табл 2.32]:

– ведущий

мм

– ведомой

мм

3. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ

Эксплутационной характеристикой муфты является передоваемый крутящий момент и диаметр вала, на который насаживается муфта.

Муфту подбираем по диаметру вала электродвигателя d = 55 мм, а также по расчетному моменту

T_р = К_р• Т

[T],

где Т – момент на валу электродвигателя, Н•м; К_р – коэффициент режима работы; [T] – номинальный крутящий момент муфты, Н•м.

Т_р = (2,0...3,0) • 149,1 = 298,2...447,3 Н•м

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с диаметрами d = 48 и d = 55 мм. Номинальный крутящий момент муфты [T] = 710, что больше расчетного.

Длина муфты L = 226 мм.

Диаметр муфты D = 190 мм.

Принимаем муфту 1-го исполнения на длинные концы валов. Материал пальцев – сталь 45 по ГОСТ 1050 – 74.

Произведем проверочный расчет муфты.

Расчитаем пальцы муфты на изгиб

где

– расчетное напряжение на изгиб, МПа; Т – крутящий момент, Н•м; С – зазор между полумуфтами, мм; z – число пальцев; D₀ – диаметр окружности пальцев, мм; d_n – посадочный диаметр, мм; [

] = 60...80 МПа – допустимое напряжение на изгиб

МПа,

что меньше допустимого напряжения на изгиб.

Проверяем упругие элементы на смятие

где [

] = 2...4 МПа – допустимое напряжение на смятие.

МПа,

что меньше допустимого напряжения на смятие.

4. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Вал	d, мм	Сечение шпонки, мм	Интервал длин (l) мм	Глубина шпоночного паза, мм
Электродвигателя	48	14х9	36...160	5,5х3,8
Быстроходный (редуктор)	55	16х10	45...180	6х4,3
Тихоходный (редуктор)	125	32х18	90...360	11х7,4

Проверяем на смятие

Расчетное напряжение на смятие [2]

где l_p – рабочая длина шпонки, мм. l_p = l – b;

= 100 МПа – допустимое напряжение на смятие [2, стр.191].

Последовательность проверки

1. Для вала электродвигателя:

l_p = 100 – 14 = 86 мм

МПа < [

]

2. Для быстроходного вала редуктора:

l_p = 100 – 16 = 84 мм

МПа < [

]

3. Для тихоходного вала редуктора:

l_p = 160 – 32 = 128 мм

МПа < [

]

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАМЫ

Для обеспечения точного расположения валов электродвигателя и редуктора необходимо создать общую базовую поверхность, что достигается путем конструирования рамы или плиты. Так как производство единичное экономически целесообразно использовать раму.

Рама – опорная конструкция, служащая для связи в единое целое отдельных узлов привода. Она воспринимает и передает на фундамент действующие на машину нагрузки и обеспечивает правильность расположения узлов привода. При ее конструировании необходимо стремится выполнить следующие требования:

1. Жесткость рамы – отсутствие деформаций под нагрузкой.

2. Минимум металлоемкости.

3. Удобство сборки.

4. Использование профильных стандартных изделий (уголков, пластин, швеллеров).

5. Минимум сварочных работ и механической обработки.

6. Высота рамы не должна превышать 10 % развернутой длины рамы.

Конструируемая рама изготовляется из стандартных швеллеров и уголков при помощи дуговой сварки. Сварные опоры, в отличие от литых плит, имеют, при одинаковой прочности и жесткости, меньшую массу.

Для удобства монтажа, демонтажа и осмотра узлов прокатные профили, составляющие раму, устанавливаются носками наружу.

Под электродвигатель и редуктор положены швеллера стальные гнутые равнополчные по ГОСТ 8278 – 75. Номер швеллера выбирается по диаметру болта редуктора и равен №30 [7, табл. ХI].

После сварки и до механической обработки раму необходимо обжечь.

Диаметр и число фундаментных болтов выбирают в зависимости от длины или развернутой длины опорной конструкции [2, стр.247].

6. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ СБОРКИ, СМАЗКИ, РЕГУЛИРОВКИ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ПРИВОДА

Сборка привода осуществляется следующим образом: на выходной вал электродвигателя и быстроходный вал редуктора по средствам шпонок и шпоночного паза валов одевают муфту. Ее работоспособность обеспечивается при точном расположение валов в пространстве. Это достигается при создании базовой поверхности на раме и последующей точности сборки. Затем на раму устанавливают и закрепляют при помощи болтов и гаек редуктор и электродвигатель. После этого закручивают гайки на пальцах муфты и укрепляют ее на валах электродвигателя и редуктора с помощью установочных винтов. На муфту одевают кожух и закрепляют его винтами. На тихоходный вал редуктора одевают и закрепляют при помощи установочного винта ведущую звездочку роликовой цепи. Затем при помощи гладкого ролика регулируют начальное положение натяжения роликовой цепи.

Для уменьшения потерь мощности на трение, предотвращения значительного износа и нагрева деталей, т.е. для обеспечения нормальной работы редуктора необходима смазка подшипников и зубчатых передач редуктора.

В цилиндрических двухступенчатых редуктарах с “зацеплением Новикова” смазка подшипников осуществляется разбрызгиванием при работе передачи. В редукторе предусмотрено как картерное, так и струйное смазывание зацепления. Масло в редуктор заливается через люк в верхней части крышки, которой плотно закрывается крышкой из листового металла и крепится болтами. Объем заливаемого масла в картер редуктора 35 л. Надо иметь ввиду, что избыток смазки, как и ее недостаток одинаково вредны.

Регулировка осевого зазора в подшипниках редуктора производится прокладками, установленными между торцевой поверхностью корпуса и крышками крепления подшипников.

Учитывая, что скорость цепи меньше 1 м / с, смазка цепной передачи осуществляется периодически через 120...180 ч погружением цепи в подогретое до температуру разжижения масла. Такой способ смазки носит название консистентная внутришарнирная смазка.

При смазке цепной передачи применяется масло марки “Индустриальное 30” по ГОСТ 20799 – 75

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Преимущества данного привода:

Постоянство среднего передаточного числа цепной передачи, т.к. отсутствует проскальзывание.

Большое передаточное отношение всего привода.

Отсутствие необходимости в большом предварительном натяжении тягового органа цепной передачи.

Долговечность роликовой цепи.

Упругие элементы муфты смягчают удары и вибрации, компесируют небольшие погрешности монтажа и деформации валов.

Редуктор с “зацеплением Новикова” допускает кратковременные перегрузки, возникающие во время пусков и остановок электродвигателя.

Малая металлоемкость рамы, т.к. применяются швеллера и уголки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. -М.: Высшая школа, 1985.

2. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин. -М.: Высшая школа, 1991.

3. Решетов Д.Н. Атлас конструкций деталей машин. -М.: Машиностроение, 1979.

4. Сопожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов и изделий. -М.: Высшая школа, 1971.

5. Федоренко В.А., Шошин А.Н. Справочник по машиностроительному черчению. -Л.: Машиностроение, 1981.