Привод к скребковому конвееру

9.1.1 Определяем  коэффициент влияния осевого  нагружения

Принимаем коэффициенты по таблице 9.3 [1; с.133])

Х=0,56 -  коэффициент  радиальной нагрузки;

Y=1,3 - коэффициент осевой нагрузки;

е=0,33 - коэффициент  осевого нагружения;

V=1 – коэффициент вращения

9.1.2 Определяем  осевые составляющие радиальной  нагрузки

 

9.1.3 Определяем  эквивалентную нагрузку

где - температурный коэффициент

       - коэффициент безопасности

9.1.4 Определяем  динамическую грузоподъемность

,

где ,рад/с- угловая скорость на валу;

       ,ч- расчетная долговечность

, 

Подшипник пригоден

9.1.5 Расчетная  долговечность

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

10 Проверочный расчет валов на выносливость

Уточненные расчеты  на сопротивление усталости отражают влияние разновидности  цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и  состояние поверхности. Расчет выпоняют в форме проверки коэффициента S запаса прочности, минимально допустимое значение которого принимают в диапазоне [S] =1,5-2,5 в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушение вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля.

Для каждого из установленных предположительно опасных  сечений вычисляют коэффициент  S:

                      (10.1)

где S_σ и S_τ– коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжением, определяемые по зависимостям

              (10.2)

Здесь  и – амплитуды напряжений цикла;   и - средние напряжения цикла ;   и - коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения.

В расчетах валов  принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу:     и , а касательные напряжения –по отнулевому циклу : и

Тогда

                                                                                 (10.3)

Напряжение в  опасных сечениях вычисляют по формулам

                                         (10.4)

где    - результирующий изгибающий момент, Н·м; М_к – крутящий момент (  М_к = Т), Н·м; W и W_к – моменты сопротивления сечения вала при изгибе и кручении, мм³

Пределы  выносливости вала в рассматриваемом сечении:

                                                                  (10.5) 

где   и  - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения (таблица  10.2 [2; с.163]);    и - коэффициенты снижения предела выносливости.

Значения    и вычисляют по зависимостям:

                                                            (10.6) 

,                                                              (10.7)

где   и -  эффективные коэффициенты концентрации напряжений;   и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения (таблица  10.7 [2; с.170]);   и - коэффициенты влияния качества поверхности (таблица 10.8 [2; с.170]);  - коэффициенты влияния поверхностного упрочнения (таблица 10.9 [2; с.170]);

     Коэффициенты влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала

,                                                                                           (10.8)

где - коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений (таблица  10.2 [2; с.163]).

10.1 Вал ведомый.  Сечение 2-2 – место установки  зубчатого колеса на вал d=55мм; колесо посажено с натягом концентрат напряжений гарантирован натягом. Материал валов –сталь 45

10.2 Напряжение в опасном сечениях

10.3 Пределы выносливости  в рассматриваемом сечении

,

     

    

где

10.4 Коэффициенты  запаса прочности по нормальным  и касательным напряжениям

 

10.5 Коэффициент  запаса прочности

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

11 Выбор типа  смазывания

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 из расчета 0,4… 0,8 л на 1 кВт передаваемой мощности: V=2,32·(0,4…0,8)=1,44…2,88 дм³

По таблице 10.21 [ 1.,с.255] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях σ_НР=466 МПа и скорости υ =0,76 м/с  рекомендуемая  вязкость масла должна быть примерно равно 34· 10^-6   м²/с. По таблице 10.21 [1.,с.255] принимаем сорт масла И-Г-А 32

(индустриальное- для гидравлических систем – масло без присадок – класс кинематической вязкости 32, по ГОСТ 17479.4-87).

Определение уровня масла.При окунании В масляную ванну  колеса

                                               m<h_m<0,25d₂                                                         (11.1)

2< h_m<0,25·224=56 мм

Камеры подшипников  заполняем вручную смазочным материалом при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Смену смазочного пластинчатого материала производят при ремонте. Принимаем смазочный пластинчатый материал УТ -1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

12 Выбор посадок

Посадки назначаем  в соответствии с указаниями, данными в таблице 10.13 [       ]

Посадка зубчатого  колеса на вал

Шейки валов под  подшипники выполняем с отклонением  вала                 . Отклонение отверстий в корпусе  под наружные кольца           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

13 Технико-экономическое  обоснование конструкции

Технический уровень  целесообразно оценивать количественным параметром, отражающим соотношение  затраченных средств и полученного  результата. «Результатом» для редуктора  является его  нагрузочная способность, в качестве характеристики которой можно принять вращающий момент Т₃, на его тихоходном валу. Объективной мерой затраченных средств является масса редуктора m, кг в котором практически интегрирован весь процесс его проектирования .За критерий технического уровня можно принять относительную массу γ = m/Т₃ .

Определение массы  редуктора

m=φ ρ V·10 ^-9                             (13.1)

где   φ=0,41– коэффициент заполнения ;  [ 1,с.277]

         ρ=7,4·10 ³ кг/м  ³  - плотность чугуна;

              V – условный объём редуктора

m=0,41·7,4·10 ³·280·180·250·10 ^-9=38,2 кг

Критерий технического уровня

γ = m/Т₃        (13.2)

γ =38,2/321,7=0,11

Вывод: Технический  уровень редуктора средний; в  большинстве случаев производство экономически неоправданно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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:

на ведущий  вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 100˚С;

в ведомый вал  закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; 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, устанавливают шкив и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

Затем ввертывают пробку маслопускного 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 А.Е. Шейнблит «Курсовое проектирование деталей машин»,Калининград, 1999

2 П.Ф. Дунаев  «Конструирование деталей и узлов  машин»,Москва «Высшая школа»,2001

3 М.И. Фролов, «Техническая  механика. Детали машин», Москва , «Высшая  школа» 1990

4 С.А. Чернавский  «Курсовое проектирование деталей  машин»,Москва,машиностроение,1997

5 П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов «Детали машин. Курсовое проектирование»Москва , «Высшая школа» 1984