Привод ленточного транспортера

По формулам (7.10) и (7.11) находим  и

 МПа.

.

Проверка показала, что прочность  вала в опасных сечениях обеспечена.

 

7.2 Проверочный расчет червячного  ведомого вала 

 

Находим запас сопротивления усталости во втором сечении.

Дано: ;  d₂ = 55 мм; T_k = .

Напряжение изгиба находим по формуле (7.1), используя (7.2) для определения W_И.

 мм³.

 МПа.

Касательные напряжения находим по формуле (7.3), используя (7.4) для нахождения W_р.

 мм³

 МПа

По формуле (7.8) находим  , = 34.8  МПа.

По формуле (7.7) находим  , МПа, = .

(табл. 15.1 [2]), .

 (табл. 11.3 [1]).

(табл. 11.4 [1]).

Используя (7.5) и (7.6) находим  и .  

 МПа.

 МПа.

Запас сопротивления усталости  находим по формуле (7.9):

.

Во втором сечении ведомого колеса прочность на усталость обеспечена.

Находим запас сопротивления усталости  в третьем сечении.

Дано: ;  d₃ = 64.6 мм; T_k = 448900 .

Напряжение изгиба находим по формуле (7.1), используя (7.2) для определения W_И.

 мм³.

 МПа.

Касательные напряжения находим по формуле (7.3), используя (7.4) для нахождения W_р.

 мм³

 МПа

По формуле (7.8) находим  = , = 16.5  МПа.

По формуле (7.7) находим  , МПа, = .

(табл. 15.1 [2]), .

Используя (7.5) и (7.6) находим  и .  

 МПа.

 МПа.

Запас сопротивления усталости находим по формуле (7.9):

.

Запас сопротивления усталости  в третьем сечении обеспечен.

Прверка статической прочности  при перегрузках в опасных  сечениях:

Во втором сечении:

По формулам (7.10) и (7.11) находим  и , зная, что и , .

 МПа.

.

В третьем сечении:

По формулам (7.10) и (7.11) находим и , зная, что и , .

 МПа.

.

Проверка показала, что прочность тихоходного вала в опасных сечениях обеспечена.

 

8 Проверочный расчет шпоночных  соединений

 

Запишем условие прочности:

,                                                   (8.1)

где F_t – окружная сила на червяке или колесе;

      А_см – площадь смятия;

      _см – допускаемое напряжение смятия, _см = 150 Н/мм².

А_см = ,                                                 (8.2)

где l_p – рабочая длина шпонки со скругленными торцами;

      h, t₁ – стандартные размеры шпонки.

l_p = l – b,                                                          (8.3)

где l – полная длина шпонки,

      b – ширина шпонки

            

      

Рисунок 4 – Эскиз шпоночного соединения

 

8.1 Проверочный расчет шпонки под колесом

 

По формуле (8.3) находим l_p, заранее находя параметры h, t₁, l и b (табл. К42 [1]), h=11мм, b = 18 мм, t₁ = 7мм, l = 67 мм. Ширину шпонки для обеих ступней вала принимаем одинаковой, исходя из меньшего диаметра, для удобства обработки.

l_p = 67 – 18 = 49 мм

По формуле (8.2) находим  площадь смятия:

А_см = ( ) мм²

  МПа

МПа МПа

Прочность шпонки обеспечена.

 

 

8.2 Проверочный расчет  шпонки под полумуфтой на тихоходном  валу

 

Используя формулы (8.1), (8.2) и (8.3) ведем расчет шпонки заранее  определив (табл. К42 [1]) h = 9 мм, b = 12 мм, t₁ = 5,5 мм, l = 39 мм.

l_p = 39 -12 = 27 мм

А_см = ( ) мм²

МПа < 150 МПа = _см

Прочность шпонки обеспечена

 

8.3 Проверочный расчет  шпонки под полумуфтой на быстроходном  валу

 

Используя формулы (8.1), (8.2) и (8.3) ведем расчет шпонки, заранее определив (табл. К42 [1]) h = 7 мм, b = 8 мм, t₁ = 4 мм, l = 22 мм, = 1600 Н.

l_p = 22 – 8 = 14 мм

А_см = мм²

 МПа < _см = 150 МПа

Прочность шпонки обеспечена.

 

 

9 Тепловой расчет редуктора

 

Температура масла в  редукторе при работе находится  по формуле:

                                          (9.1)

где t_B – температура окружающей среды, t_B = 20° С;

      Р₁ – мощность на быстроходном валу редуктора, Р₁ = 4 кВт;

      η –  КПД редуктора, η = 0,82;

      А –  площадь теплоотдачи поверхности  корпуса редуктора, А = 0,4 (таблица  11.6 );

      k_t – коэффициент теплоотдачи, k_t = 9 …17 Вт/м²· град.

.  Приняли  .

Температура масла в  работающем редукторе не превышает  допускаемого значения.

 

 

 

 

 

10 Выбор посадок для  сопряжения основных деталей  редуктора

 

- посадка с натягом. Данная  посадка рекомендуется для установки червячного колеса на вал.

- посадка с натягом. Данная  посадка рекомендуется при установке  полумуфты на цилиндрический  конец вала при нереверсивной  работе с умеренными толчками.

Для подшипников для  получения посадки с натягом на вал применяем поле допуска к6.

Для отверстия в корпусе  под подшипник применяют поле допуска Н7.

 

11 Определение  размеров основных элементов  редуктора 

 

Корпус редуктора служит для размещения и координации  деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редуктора пары, подшипниках. Способ изготовления корпуса – литье из серого чугуна.

Для удобства сборки корпус выполняем разъемным. В проектируемом  редукторе толщины стенок крышки и основания корпуса принимаем одинаковыми:

 мм                                                  (11.1)

Принимаем = 8 мм.

Фланцы предназначены  для соединения корпусных деталей  редуктора.

Фундаментальный фланец основания корпуса предназначен для крепления редуктора к фундаментальной раме. Опорную поверхность фланца выполняем в виде двух длинных параллельно расположенных платиков. Ширина опорной поверхности платиков находится по формуле

                                                  (11.2)

где d₀₁ – диаметр крепежного болта, принимаем d₀₁ = 18 мм;

      - толщина стенок корпуса редуктора.

 мм

Фланец подшипниковой  бобышки крышки и основания корпуса предназначен для соединения крышки и основания разъемных корпусов. Фланец расположен в месте установки стяжных подшипниковых винтов на продольных сторонах корпуса: в крышке наружу от ее стенки, в основании – внутрь от стенки.

Подшипниковые стяжные винты выбираем диаметром мм (табл. 10.17 ). Количество стяжных винтов вбираем по конструктивным соображениям в зависимости от размеров продольной стороны редуктора.

Фланец для крышки смотрового окна. Размеры сторон фланца, количество винтов и расстояние между ними устанавливаем конструктивно в зависимости от места расположения окна, высоту фланца принимаем равной 3 мм.

Установочные штифты предназначены для фиксации крышки и основания корпуса при их совместной обработке. Диаметр шрифтов выбираем из соотношения:

d_шт. = 0.7 d₃ ,                                                     (11.3)

где d₃ – диаметр стержня соединительных винтов, d₃ = d₂ = 8 мм.

d_шт. =  

Опорные платики. Для  прикрепления к корпусу сливных пробок на основании корпуса выполяем опорные платики, высоту платиков принимаем равной 7 мм.

Выбираем винты для  разъединения крышки и основания  корпуса после длительного срока эксплуатации, т.к. уплотняющее покрытие склеивает их. В качестве отжимных винтов выбираем винты М8.

Для подъема и транспортировки  крышки корпуса и собранного редуктора  выполняем проушины в виде ребра с отверстием, отливая их заодно с крышкой. Диаметры проушин выбираем конструктивно.

 

12 Подбор и проверочный расчет муфты

 

На быстроходный вал  выбираем муфту упругую со звездочкой 63–УЗ–ГОСТ14084–76. Данная муфта состоит  из двух полумуфт с торцовыми выступами  и резиновой звездочки. Зубья звездочки работают на сжатие. Муфта широко применяется для соединения быстроходных валов с валами двигателей. Она компактна и надежна в эксплуатации, допускает радиальное смещение валов.

Расчетный момент Т_р определяем по формуле:

,                                                        (12.1)

где Т – номинальный вращающий момент данной муфты, мм;

      k_Р – коэффициент режима нагрузки (табл. 10.26 ), k_Р = 2;

      Т₁ – крутящий момент на быстроходном валу, мм

мм < мм.

Данная муфта нам  подходит.

На тихоходный вал  выбираем муфту упругую с торообразной оболочкой 800–1–48–1–У2 ГОСТ20884–82. Муфта  проста по конструкции и обладает высокой податливостью, что позволяет применить ее в конструкциях, где трудно обеспечить соосность валов, при переменных ударных нагрузках, а также при значительности кратковременных перегрузок.

Расчетный момент Т_Р определяем по формуле:

,                                                  (12.2)

где Т – номинальный вращательный момент данной муфты, мм;

      k_Р – коэффициент режима нагрузки по (табл. 10.26 ), k_Р = 1,5

      Т₂ – крутящий момент на тихоходном валу, м

      мм < м

Данная муфта нам  подходит.

 

13 Выбор системы, назначение  сорта и количества смазки  зацепления и подшипников

 

Для данного редуктора  с окружными скоростями < 10 м/с  выбираем смазывание жидким маслом картерным  непроточным способом (окунанием). По табл. 10.29 выбираем сорт масла И–Т–Д–100, где И – индустриальное; Т – для тяжелых нагруженных узлов; Д – масло с атиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками, 100 – класс кинематической вязкости.

Для одноступенчатых  редукторов при смазывании окунанием  объем масляной ванны определяют из расчета 0,4 … 0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности. Выбираем объем масла:

,                                                (13.1)

где h – высота уровня масла, h = 33 мм;

      а –  длина редуктора, а = 200 мм;

      b – ширина редуктора, b = 128 мм.

 л.

Смазывание подшипников  осуществляется разбрызгиванием. Масло, которое по вертикальным стенкам крышки корпуса попадает в латки (желоба), отлитые заодно с корпусом и через просверленные отверстия попадает в полость подшипника.

Контроль уровня масла  осуществляется жезловым маслоуказателем.

 

14 Описание технологии  сборки редуктора и регулировки его основных узлов

 

Перед сборкой внутреннюю полость редуктора покрыть маслостойкой краской МЛ-158. Сборку производят в  соответствии со сборочным чертежом редуктора.

Стаканы устанавливают  в крышку корпуса. На червячный вал, со стороны противоположной концу вала под муфту устанавливают первый подшипник. Червяк устанавливают в корпус и со стороны муфты запрессовывают подшипник. С обоих концов вала-червяка ставятся регулировочно-торцовые крышки и фиксируются к корпусу винтами, соблюдая нужную регулировку подшипников. Далее на вал-червяк устанавливают шпонку и насаживают муфту. Закручивают винт и надевают кольцо.

В тихоходный вал закладывают  шпонку и насаживают червячное колесо. Затем с одной стороны вала устанавливают распорное кольцо и с обоих концов вала запрессовывают подшипники качения. Со стороны муфты устанавливают регулировочную шайбу и регулировочный винт, вкрученный предварительно во врезную крышку. В месте посадки муфты закладывают шпонку и насаживают муфту, создавая необходимый натяг поджатием гайки. Вал с регулировочной шайбой и врезной крышкой, с вкрученным в нее регулировочным винтом устанавливают в основание корпуса редуктора. Далее устанавливают крышку редуктора, предварительно покрыв место контакта крышки и основания корпуса редуктора герметиком В20-1. Для центровки крышки устанавливают штифты. Затягивают винты, крепящие крышку корпуса редуктора к основанию. Выполняют регулировку подшипников и зацепления редуктора. Для этого колесо смазывают специальной черной краской, прокручивают валы и по пятну контакта определяют характер сцепления червяка с колесом. Производят регулировку зацепления путем смещения колеса в осевом направлении. В основание корпуса вворачивают пробку и маслоуказатель. Заливают масло в корпус и устанавливают крышку-отдушину.