Детали машин

 

Рисунок 3 – Эскиз редуктора

 

2. Выбор муфты. 

Муфта зубчатая серии МЗ является подвижной муфтой, она способна компенсировать угловое и радиальное смещение и перекосы осей валов. Муфта зубчатая серии МЗ состоит из двух зубчатых обойм, соединенных болтами, и двух зубчатых втулок, вставленных в обоймы. На обоймы устанавливаются крышки с манжетами. 
Соединяемые муфтой зубчатой валы запрессовываются в отверстия зубчатых втулок. Зубья втулок входят в зацепление с зубьями обойм. Благодаря форме зуба втулок возможно незначительное смещение в любых направлениях. Зубчатые муфты изготавливаются в соответствии по ГОСТ 50895-96, ГОСТ 5006-83 или по ТУ заказчика.  
Муфты зубчатые общемашиностроительного применения используются для соединения валов и передачи крутящего момента от 1000 до 63000 Н*м и специальных от 71000 до 250000 Н*м при угловых, радиальных и осевых смещений валов.  
Компенсация смещений валов достигается относительным перекосом втулок и обойм за счет боковых зазоров между зубьями и выполнения поверхности выступов зубьев втулок сферической. Перекос оси каждой втулки относительно оси обоймы - не более 1°30'.

Муфты зубчатые

1- втулка, 2- обойма, 3- фланцевая  полумуфта, 4- промежуточный  вал. 

Рисунок 4 – Эскиз муфты.

 

3. Проектирование ременной передачи. 

      Результаты расчета ременной передачи

 

      

      

      По  сравнению с другими видами передач ременные имеют ряд существенных преимуществ: возможность передачи движения на сравнительно большие расстояния без особого увеличения массы передачи; простота конструкции и эксплуатации; плавность хода и бесшумность работы; эластичность привода, смягчающая колебания нагрузки и предохраняющая от значительных перегрузок за счет скольжения; меньшая начальная стоимость.

      Следует отметить и недостатки, присущие ременным передачам: сравнительно небольшие  передаваемые мощности (обычно до 50 кВт); непостоянство передаточного отношения; значительные габариты; повышенные нагрузки на валы и опоры; необходимость натяжения  ремня в процессе эксплуатации; малая  долговечность ремней, особенно быстроходных передачах.

       
4. Проектирование исполнительного органа 

      4.1. Проектный расчет вала 

  Валы  – детали, которые служат для  поддержания других вращающихся  деталей, а сами опираются на подшипники.

  На  этапе эскизного проектирования ориентировочно была намечена конструкция  валов, определены диаметры отдельных  участков. Теперь следует уточнить эти размеры, согласовать их с  деталями, устанавливаемыми на вал, учесть вид и расположение опор, конструкцию  уплотнения, технологию изготовления. Перед отработкой конструкции вала должны быть решены такие важные вопросы, как способ передачи вращающего момента  в соединении вал - ступица и способ крепления деталей на валу от осевого  перемещения.

                                                                                

  1) Рассчитываем значение диаметра выходного конца вала:

       ;

где Mk = Т - крутящий момент, Н·мм; - допускаемое напряжение на кручение, ; =10…30 МПа; Т=184000 Нм – берём из предварительного расчёта привода.

        мм.

       Из стандартного ряда принимаем:  d1=45 мм; L1=70 мм. 

   2) Далее по значению диаметра вала выбираем и устанавливаем шпонку. 

      Шпонка, выбранная по длине  и диаметру конца вала, имеет размеры, ГОСТ 23360-78: 
 

 где b – ширина, h – высота шпонки, t – глубина паза в вале, t2 – глубина паза в ступице, Lш – длина шпонки.      

     Длина  шпонки: Lш=L1-20=70-10=50 мм.

     Из  стандартного ряда длину шпонки  берём:  Lш=50 мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 

      4.2. Подбор подшипников и шпонок.

Исходя  из геометрических параметров вала, в  месте соединения  его с барабаном определяем размеры шпонки вала под барабаном.

      Шпонка  призматическая для диаметра вала d = 55 мм:

        - высота шпонки               h = 10 мм;

        - ширина шпонки b = 16 мм;

        - длина шпонки       l  = 100 мм;

        - глубина паза вала      t₁ = 7 мм;

        - глубина паза ступицы     t₂ = 10 мм. 
 

      

 

                               Рисунок 6 – Эскиз шпоночного  соединения.

 

      

      

      

      Для опор вала исполнительного органа применим шариковые радиальные сферические  двухрядные подшипники (ГОСТ 28428 – 90), из-за возможных перекосов опор подшипников. Назначаем подшипники легкой серии № 1311.

       - диаметр отверстия      d_П  = 55 мм;

       - диаметр внешнего кольца     D  = 120 мм;

       - ширина подшипника     В  = 29 мм;

       - координата фаски      r    = 3  мм;

       - динамическая радиальная грузоподъёмность C_r  = 51,0 кН;

       - статическая радиальная грузоподъёмность  C_0r = 24,0 кН. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 7 – Эскиз подшипника. 
 
 
 
 
 

На этом этапе  подбирается корпус подшипника, крышки подшипника и манжетные уплотнения. 

      Корпус подшипника выбирается  по диаметру наружного кольца  подшипника. 
 
 

                                  

                                                Рис.4. Корпус подшипника. 
 

                           Корпус подшипника УМ 100. ГОСТ 13218.3-80, размеры, мм  

 
 
 

  Крышки подшипника  выбирается по диаметру вала.

 

  Крышка подшипника торцевая с манжетным уплотнением

  МН 100*65 ГОСТ 13219.5-81   

 

                                  

                Рис.5. Крышка подшипника торцевая  с манжетным уплотнением. 

 

           Крышка подшипника торцевая глухая  низкая ГН 100  ГОСТ 13219.2-81 

                                       

                         Рис.6. Крышка подшипника торцевая  глухая низкая. 
 

 

        
4.3. Проверочный расчет вала на статическую прочность

            по эквивалентному моменту 

      Окружная  сила действующая на барабан со стороны ремня задана в техническом задании:

   F_t = 1150 Н

       Сила натяжения ремня на ненагруженной  стороне равна:

   S₂ = 0,25^.F_t =0,25^.1150 =287,5 Н

       Сила натяжения на нагруженной  стороне равна:

   S₁ = F_t + S₂ = 1150 + 287,5 = 1437,5 Н

       Общая сила, действующая на барабан  со стороны ремня:

   Q = S₁ + S₂ = 287,5 + 1437,5 = 1725 Н

      Из  уравнения моментов найдем силы F_A и F_В :