123806 (Проект привода цепного конвейера), страница 4

Размеры шестерни:

- делительный диаметр:

- диаметр вершин зубьев: d_аш = d_ш + 2m_n = 170 + 2 · 8,0 = 186мм;

- диаметр впадин: d_ƒш = d_ш – 2,5m_n = 170 – 2,5 · 8,0 = 150 мм;

- ширина: b_ш b_к + 5 мм = 220 + 5 = 225 мм.

Размеры колеса:

-делительный диаметр

- диаметр вершин зубьев: d_ак = d_к + 2m_n = 680 +2 · 8,0 = 696 мм;

- диаметр впадин: d_ƒк = d_к – 2,5m_n = 680 – 2,5 · 8,0 = 660 мм;

5. Условный расчет валов

При отсутствии данных о моменте изгиба, диаметр вала определяют приблизительно по известному крутящему моменту из условий прочности на кручение по заниженным значениям допустимых напряжений:

где i- номер вала, j- номер участка ступенчатого вала, Мi - крутящий момент на i-тому валу, принимаем из табл. 1.2. Согласно рекомендаций [4], с.53, принимаем пониженные допускаемые напряжения кручения, для валов редукторов общего назначения, [τ_к] = 25 МПа.

5.1 Определение диаметров входного вала редуктора

Схема входного вала редуктора

Рис. 5.1.

Согласно [7], с. 6 полученный диаметр округляем до ближнего большего значения из стандартного ряда Ra40 ГОСТ6636-69.

Принимаем d₂₁ = 50 мм.

Диаметры других участков вала выбираем из стандартного ряда Ra40 ГОСТ6636-69.

Принимаем d₂₂ =60 мм d₂₃ = 60 мм d₂₄ = 65 мм. .2. Определение диаметров промежуточного вала редуктора

Схема промежуточного вала редуктора

Рис. 5.1.

6. Определение конструктивных размеров зубчатых колес

6.1 Размеры зубчатых колес цилиндрической передачи I ступени

Устанавливаем способ изготовления шестерни и вала – вместе или отдельно. Согласно рекомендаций [1], если - отдельно, – вместе, где d_fш - диаметр впадин шестерни (d_fш = 200,7 мм, см. разд.3.3.3.11), d_вш - диаметр участка вала под шестерню (d_вш = 60 мм, см. разд. 5.2)

-выполняем вместе.

6.2 Размеры зубчатых колес цилиндрической передачи II ступени

Устанавливаем способ изготовления шестерни и вала – вместе или отдельно. Согласно рекомендаций [1], если - отдельно, – вместе где d_fш – диаметр впадин шестерни,, d_fш =150 мм, d_вш - диаметр участка вала под шестерню d_вш = d₂₄ =75 мм.

- выполняется отдельно.

6.3 Определяем размеры цилиндрического колеса (рис.6.1.)

Схема колеса зубчатого

Рис.6.1.

Согласно [7], с.6 полученный диаметр округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда Ra40 ГОСТ6636-69.

Принимаем d₃₁ = 70 мм.

Диаметры других участков вала выбираем из стандартного ряда Ra40 ГОСТ6636-69.

Принимаем d₃₂ = 75 мм; d₃₃ = 80 мм.

6.4 Определение диаметров выходного вала

Схема выходного вала редуктора

Рис. 5.2.

Согласно [7], с.6 полученный диаметр округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда Ra40 ГОСТ6636-69.

Принимаем d₄₁ = 110 мм.

Диаметры других участков вала выбираем из стандартного ряда Ra40 ГОСТ6636-69.

Принимаем d₄₂ = 115 мм; d₄₃ = 120 мм; d₄₄ = 130 мм. d₄₅ = 140 мм.

Общая ширина зубчатого венца в=220 мм.

Диаметр ступицы d_с = 1,6d_в = 1,6 · 130 = 208 мм

Длина ступицы l_с = (1,2…1,5) d_в = 1,5 · 130 = 195 мм. Принимаем 220 мм

Толщина обода δ₀ = (2,5…4)m_n 4 · 8 = 32 мм

Толщина диска с = (0,2…0,4)b = 0,4·220 = 88 мм Принимаем 90 мм.

Диаметр отверстий в диске d_отв = 0,25[d_об –(d_в + 2 δ_ст)],

где , d_об = d_fш - 2 δ₀ = 660 – 2 · 39 = 582 мм.

d_отв = 0,25[582 –(130 + 2 ·39)] = 93,5 мм, принимаем d_отв = 95 мм.

Диаметр центров отверстий в диске

d₀ = 0,5(d_в 2 δ_с + d_об) = 0,5 · (130 +2 · 38 + 582) = 395 мм.

7. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

7.1 Определение конструктивных размеров корпуса и крышки редуктора, согласно табл. 4.2, 4.3, [1]

Толщина стенки корпуса редуктора:

δ = 0,025a_w + 3 = 0,025 · 425 + 3 = 13,6 ≈ 14 мм,

где a_w– межосевое расстояние зубчатых передач редуктора.

Толщина стенки крышки редуктора:

δ₁ = 0,02а_w + 3 = 0,02 · 425 + 3 = 11,5 ≈ 12 мм.

Толщина верхнего фланца корпуса:

S = (1,5…1,75) · δ =(1,5…1,75) ∙ 14 = 21…24,5 = 24 мм.

Толщина нижнего фланца корпуса:

S₂ = 2,35 δ = 2,35 ∙ 14 = 32,9 ≈ 33мм.

Толщина фланца крышки редуктора:

S₁ = (1,5…1,75) · δ₁ =(1,5…1,75) · 12 = 18…21 = 20 мм.

Диаметр фундаментных болтов:

d₁ = 0,072a_w + 12 = 0,072 · 425 + 12 = 37,9 ≈ 39 мм,

Диаметр болтов, стягивающих корпус и крышку возле бобышек:

d₂ = (0,7…0,75) · d₁ =(0,7…0,75) ∙ 39 = 27,3…29,25 = 27 мм.

Диаметр болтов, стягивающих фланцы корпуса и крышки редуктора:

d₃ = (0,5…0,6) · d₁ =(0,5…0,6) ∙ 24 = 12…14,4 = 14мм.

Ширина опорной поверхности нижнего фланца корпуса:

m = k + 1,5 δ = 60 + 1,5 ∙ 14 = 81мм.

Толщина ребер корпуса:

с₁ = (0,8…1) · δ = (0,8…1) ·∙ 14 = 10,4…14 = 12мм.

7.2 Размеры необходимые для черчения

Минимальный зазор между колесом и корпусом:

b = 1,2 δ = 1,2 · 14 = 16,8 мм.

Расстояние от внутренней стенки до торца вращающейся детали:

е₁ = (1,0…1,2) ∙ δ = (1,0…1,2) ∙ 14 = 14…16,8 = 12мм.

Расстояние от внутренней стенки до радиального торца вращающейся детали:

е₂ = (0,5…1,0) ∙ δ = (0,5…1,0) ∙ 14 = 7,0…14 = 10мм.

Расстояние от окружности выступов наибольшего колеса до дна редуктора: b₀ = (0,5…10)m = (5…10) ∙ 8 = 50…80мм.

Размеры отверстий под подшипники редуктора принимаем в зависимости от размеров подшипника, согласно рекомендаций с. 141, [1].

Оставшиеся необходимые геометрические размеры корпуса и крышки принимаем конструктивно на основе рекомендаций с. 140-8. Эскизная компоновка редуктора

8. Выбор шпонок и их проверочный расчет

Выполняем проверочный расчет шпонки на смятие. Результаты расчетов сводим в таблицу 8.2.

Таблица 8.2.

Результаты проверочных расчетов шпонок на смятие

Схема шпоночного соединения

Рис. 8.1.

Для передачи крутящего момента зубчатые колеса, шкивы, муфты соединяются с валами при помощи призматических шпонок.

Геометрические размеры поперечных сечений (b, h) призматических шпонок выбираем в зависимости от диаметров валов. Длины шпонок принимаем на 5…10 мм меньше длин ступиц в ряду стандартных значений, приведенных в табл.5.19, [1].

В качестве материала шпонок используем – Сталь 45, нормализованную [σ_зм] = 140 МПа и [τ_зр] = 100 МПа, с. 191, [1].

Размеры сечений шпонок и пазов по ГОСТ 10748-79 выбираем из табл. 5.19, [1] и сводим в таблицу 8.1

Таблица 81

Параметры и размеры шпоночных соединений

При эскизном проектировании размещаем детали передач (шестерни и зубчатые колеса), валы, подшипники, складываем эскизную компоновку цилиндрического редуктора.

По определенном размерам зубчатых передач, валов, корпуса и крышки(см. разд. 3, 4, 5, 6,) строим на миллиметровой бумаге формата А1 эскиз коническо – цилиндрического редуктора, в масштабе 1:4. При оформлении эскиза редуктора вычерчиваем конструкцию колес и его корпуса. Подшипники и болтовые соединения вычерчиваем упрощенно.

Подшипники качения выбираются из [3], ориентируясь на диаметры валов и характер нагрузки в передачах. В нашем случае выбираем подшипники №7312, №7314, №7224. В зависимости от их номера, который вмещает сведения о типе и серии подшипника выписываем габаритные размеры, которые используем в эскизной компоновке.