+
MxB справа
Mк =Т2
+
Горизонтальная
плоскость
My
Mx
Mk
МуА=0,
Му слева =Му справа =Rx3L2,
MyC=0.
Му слева =Му справа =1105,5·0,05 =55,275 Н·м
Вертикальная плоскость
MxA=0,
MxB слева= Ry3L2,
MxB справа= Ry4 L2,
MxC=0,
Mк=T2.
MxB слева=86,2 ·0,05=-0,945 Н·м
MxB справа=1053,7·0,05=39,695 Н·м
Mк=T2=367,42Н·м
10.2.Согласно расчетов построения эпюр опасным является сечение под зубчатым колесом
Материал вала - сталь 45 нормализованная (Табл. 3.3. Л1 с. 34
Gв = 570 МПа)
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
G-1 ≈ 0,43Gв, (10.1.)
G-1 ≈ 0,43·570=245,1 МПа
10.3. Определяю предел выносливости при симметричном цикле касательных
τ-1 ≈ 0,58G-1, (10.2.)
Нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательные от кручения – по нулевому (пульсирующему)
τ-1 ≈ 0,58·245,1=142,158 МПа
Диаметр вала под зубчатым колесом
d =55 мм
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки согласно Табл. 10.1. Л.1 КG ≈1,6; Kτ≈1,5;
Табл. 10.1. Л.1 εG ≈0,82; ετ≈0,7;
Л1. с 313 φG≈0,15 ; φτ≈0,1.
Крутящий момент Т2=264,85 H·м
10.4. Определение суммарного изгибающего момента:
Ми =,
Ми ===68,05 Н·м
Момент сопротивления кручению (вал под колесом d =55 мм, b =16 мм, t1=6 мм; табл. 10.5. )
W к нетто =πd3 / 16 – в·t1(d-t1)2 / 2d, (10.3.)
где Wк нетто – момент сопротивления кручения, мм;
d – диаметр вала, мм.
W к нетто =3,14·553 / 16 – 16·6(55-6)2 / 2·55=30555,7 мм3
Момент сопротивления изгибу
W к нетто = πd3/ 32-в·t1(d-t1)2 /2d,
W к нетто = 3,14·553/ 32-16·6(55-6)2 /2·55=14230 мм3
10.5. Определение амплитуды и среднего напряжения цикла касательных напряжений
τv = τm= T2/2W к нетто, (10.4.)
τv = 367,42·103/2·30555,7=4,33 МПа
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Gv=Ми / W к нетто, (10.5.)
Gv=68,05·103 /14,23·103=4,78МПа
Среднее напряжение Gm = 0
10.6. Определение коэффициента запаса прочности нормальным напряжением
, (10.6)
=26,3
10.7. Определение коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям
, (10.7)
=14,63
10.8. Определение результирующего коэффициента запаса прочности для сечения под зубчатым колесом
>[S]=2,5, (10.8)
===12,787>2,5
Условие выполнено
11. Подбор и проверочный расчет муфты
Для соединения ведомого вала редуктора с валом барабана ленточного конвейера выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75-приложение
Произведем проверочный расчет резиновых втулок.
11.1. Расчетный момент
Тр=kpТ3,
где Тр - Расчетный момент, Н·м;
kp=1,25…1,5-коэфициент режима работы для ленточных транспортеров.
Т3-момент передаваемый муфтой, Н·м.
Тр=1,3·259,553=337 Н·м
11.2. По ГОСТ 21424-75 выбираю муфту с [T]=500 Н·м; d=45 мм;
D=170 мм; dn=18 мм; Св=36
11.3. Проверка резиновых втулок на смятие поверхностей их сопряжения с пальцами
Gсм= Ft/Sсм= Ft/dn Св≤[Gсм],
где Ft- окружная сила, передаваемая одним пальцем, Н.
Ft=Tр/ 0,5D·z,
где допускаемое напряжение смятия резины [Gсм]=2,0 МПа.
Ft=337/ 0,5·170·10-3·6=660,8 Н
Gсм=660,8/18·36=1,02 МПа
Gсм≤[Gсм]
1,02 МПа≤2 МПа
12. Посадки зубчатого колеса и подшипников
Посадки зубчатого колеса на вал H7/р6 по ГОСТ 25347-82.
Шейки валов под подшипники выполняю с отклонением вала k6.
Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по H7.
Муфты при тяжелых ударных нагрузках H7.
Распорные кольца, сальники H8.
Шкивы и звездочки H7.
13. Смазка редуктора
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяю из расчета 0,25 дм3 масла на 1кВт передаваемой мощности.
V = 0,25·N, (13.1)
где V -объем масляной ванны, дм3;
N -передаваемая мощность двигателя, кВт.
V = 0,25·3=0,75 дм3
При контактной нагрузке до 600 МПа при υ=1,155 м/с кинематическая вязкость смазывающего материала 34·10-3 и подходит индустриальное масло марки И-40А
Камеры подшипников заполняю пластичным смазочным материалом Литол-24 ГОСТ 21150-75; температура эксплуатации от -40 до +130°С; Температура каплепадения 180°С.
14. Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:
Ø на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-1000С;
Ø в ведомый вал закладывают шпонку BxHxL=16х10х40 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала;
Ø затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.
Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку 14х9х65, устанавливают полумуфту.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.
Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя Т.1 М. «Машиностроения» 1980г.
2. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов М. «Высшая школа» 1980г.
3. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин Н.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М. «Машиностроения» 1988г.
4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М. «Высшая школа» 1991.
5. ГОСТ 2.104-68 ЕСКД Основные надписи.
6. ГОСТ 2. 105-95 ЕСКД Общие требования к текстовым документам.
7. ГОСТ 2. 306-68 ЕСКД Обозначение графических материалов и правила нанесения их на чертежах.
8. ГОСТ 2. 316-68 ЕСКД Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.
9. Дзюба В.П. Методические указания для студентов по выполнению курсового проекта по дисциплине детали машин, Белогорск 2006.
