Проектирования привода

 l—полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке);

b, h, t—стандартные размеры [(1) табл. К42 стр.251] смотри приложение.

 [G_см]—допускаемое напряжение на смятие, Н/мм².

При стальной ступице  и спокойной нагрузке [G_см]= 110... 190 Н/мм²; при колебаниях нагрузки [G_см] следует снижать на 20...25%, при ударной нагрузке — снижать на 40...50%; при чугунной ступице приведенные значения [G_см] снижать вдвое. 

 

Если при проверке шпонки G_см окажется значительно ниже [G_см] то можно взять шпонку меньшего сечения как для вала предыдущего диапазона, но обязательно проверить ее на смятие.

Условие прочности через передаваемый момент [(2) стр.159]

где Т — передаваемый момент, Н × мм;

d — диаметр вала, мм;

l_p — расчетная длина шпонки, мм; при скругленных торцах шпонки l_p = l—b

 при плоских  торцах lр = l;

Проверяем прочность  шпоночного соединения под ведомым  шкивом ременной передачи.

Для выходного  конца ведущего вала по номинальному диаметру конической части d = 40 мм (см. п.2.6)

принимаем шпонку b =10 мм, h = 8 мм, t₁= 5 мм, l = 70 мм. [(1) табл. К42 стр.251] смотри приложение.

 Выбранную шпонку проверяем на смятие по формуле:

где Т — передаваемый момент, Н × мм;(см. п.2.1.3)

d — диаметр вала, мм;

l_p — расчетная длина шпонки, мм; при скругленных торцах шпонки l_p = l—b

 при плоских  торцах lр = l;

 l_p = 70—10=60 мм,

[G_см] =60 Н/мм² — допускаемое напряжение смятия при спокойной нагрузке для ступицы из чугуна

         (условие выполняется)

Вывод: для ведущего вала с номинальным диаметром конической части d = 40 мм под ведомым шкивом ременной передачи принимаем:

 

 Шпонка 10 × 8 × 70 ГОСТ 23360-78

Примечание: Расчет шпоночного соединения производится для двух соединений, одно на быстроходном валу (соединение вал—шкив или вал—полумуфта), второе на тихоходном валу (соединение вал—колесо или вал—звездочка). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 3.Раздел. Технический   проект

3.1.Выбор   смазочных   материалов   и   описание  системы   смазки

зубчатых  зацеплений  и   подшипников

      Смазывание  зубчатых и червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

Смазывание  зубчатого  (червячного)  зацепления.

    а) Способ смазывания. Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием). Этот способ применяют для зубчатых передач при окружных скоростях от 0,3 до 12,5 м/с; для червячных передач с цилиндрическим червяком смазывание окунанием допустимо до скорости скольжения 10 м/с.

Для открытых зубчатых передач, работающих при окружных скоростях до 4 м/с, обычно применяют периодическое смазывание весьма вязкими маслами или пластичными смазками, которые наносят на зубья через определенные промежутки времени. В некоторых случаях применяют капельное смазывание из корыта

(при v=1,5 м/с), наполненного вязким маслом и расположенного  под зубчатым  колесом.

где v — скорость зубчатого колеса, м/с; d₂ — диаметр зубчатого колеса, мм;

n₂— частота вращения зубчатого колеса, об/мин.

      Принимаем для смазки редукторов общего назначения непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием).

    б) Выбор сорта масла. Зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях σ_н и фактической окружной скорости колес v. Сорт масла выбирается по  таблице 10. 

 
 

Рекомендуемые  сорта  смазочных  масел для  передач (ГОСТ   17479.4—87)

Таблица  10.

 

      Примечание: Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков, каждый из которых показывает: И — индустриальное; второй — принадлежность к группе по назначению (Г — для гидравлических систем, Т — для тяжело нагруженных узлов); третий—принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам (А — масло без присадок, С — масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками, Д — масло с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и проти-возадирными присадками); четвертый (число) — класс кинематической вязкости:

 

в)  Определение   количества  масла.   Для   одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяют из расчета 0,4...0,8 л

 

масла на 1 кВт  передаваемой мощности. Меньшие значения принимают для крупных редукторов.

г)  Определение уровня масла.

В цилиндрических редукторах: при окунании в масляную ванну колеса

m≤ h_м ≤0,25 d₂

где  т — модуль  зацепления;  при  нижнем расположении  шестерни 

h_м = (0,1 ...0,5)d₁

при  этом  h_min = 2,2m — аналогично уровню масла при нижнем расположении червяка. Желательно, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника (шарика или ролика).

       д) Контроль уровня масла. Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируют различными маслоуказателями.

       Наибольшее  распространение имеют жезловые маслоуказатели, так как они удобны для осмотра; конструкция их проста и достаточно надежна.

       Круглые маслоуказатели удобны для корпусов, расположенных достаточно высоко над уровнем пола. В них через нижнее отверстие в стенке корпуса масло проходит в полость маслоуказателя; через верхнее отверстие маслоуказатель сообщается с воздухом в корпусе редуктора.

       Трубчатый маслоуказатель из оргстекла удобен для обзор но хуже всего защищен от повреждений.

       Крановые  маслоуказатели ставят попарно в зоне верхнего и нижнего уровней смазки. О наличии масла при данном уровне свидетельствует вытекание его при открытии крана.

       е) Слив масла. При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей передач. С течение времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтом  масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической или конической резьбой.

       ж) Отдушины. При длительной работе в  связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию

         

       масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках.

  Смазывание  подшипников.

    В проектируемых редукторах для смазывания подшипников качения применяют жидкие и пластичные смазочные материалы. При выборе вида смазочного материала следует учитывать скорость вращения, температуру узла и способ отвода теплоты от подшипников, способ подачи смазочного материала, конструкцию уплотнений и вид смазочного материала в сопряженных узлах.

  а) Смазывание жидкими материалами. При смазывании зубчатых и червячных колес окунанием подшипники качения обычно смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колесами, образования масляного тумана и растекания масла по валам. Надежное смазывание разбрызгиванием возможно при окружных скоростях v>3 м/с. Для свободного проникновения масла полость подшипника должна быть открыта внутрь  корпуса.

  Если  при нижнем расположении быстроходных валов цилиндрических и червячных редукторов необходимо защитить подшипники от излишнего количества масла, то применяют внутренние уплотнения. Для смазывания подшипника вала конической шестерни, удаленного от масляной ванны, на фланце корпуса в полости разъема делают канавки.

  При верхнем расположении вала-червяка или  вала-шестерни цилиндрического редуктора применяют ряд специальных конструкций для  смазывания  подшипников.

      При малых скоростях, когда разбрызгивание масла недостаточно для смазывания подшипников, его можно собирать с торцов зубчатых (червячных) колес, используя для этого скребки. Установка сборников и скребков масла в проектируемых редукторах должна обеспечить смазывание подшипников при любом  направлении  вращения.

 

б) Смазывание пластичными материалами. Применяется при окружных скоростях v<2 м/с. Полость подшипника, смазываемого пластичным материалом, должна быть закрыта с внутренней стороны подшипникового узла внутренним уплотнением. Размеры внутренней полости корпуса под пластичный материал должны иметь глубину с каждой стороны подшипника примерно ¹/₄ его ширины. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Смену смазочного пластичного материала производят при ремонте. Наиболее распространенные для подшипников качения — пластичные смазки типа солидол жировой (ГОСТ 1033—79), консталин жировой  УТ-1   (ГОСТ   1957—73). 

3.2.Выбор   посадок  для   зубчатых  зацеплений  и  подшипников