Проектирование привода ленточного транспортера (840635), страница 3
Текст из файла (страница 3)
17.1 [1]): d o =19 ммДиаметр цековки под головку болта: D ц=30 ммГлубина цековки: t=0,5 … 1 мм224Смазывание передачДля смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктораили коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колесапри вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает навнутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть.
Внутри корпуса образуетсявзвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутрикорпуса деталей. Картерное смазывание применяют при окружной скорости зубчатых колеси червяков от 0,3 до 12,5 м/с.Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин.V=π ∙n т ∙ d w 2 π ∙38,2 ∙ 245==0,49 м /с – окружная скорость червячной передачи60 ∙ 100060 ∙1000Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, темменьше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тембольшей вязкостью должно обладать масло.
Поэтому требуемую вязкость определяют взависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.При контактных напряжениях менее 200 МПа для червячной и при окружныхскоростях до 2 м/с вязкость равна 25 мм 2 /с (см. [1], табл. 11.2)Выбирают марку масла в зависимости от вязкости – И-Т-С-320 по ГОСТ 20799-88 (см.[1], табл. 11.2).Допустимые уровни погружения червячного редуктора принимают при нижнемрасположении червяка:h М =( 0,1 … 0,5 ) ∙ d а 1=( 0,1 … 0,5 ) ∙ 90=0,9 … 4,5 ммОбъем заливаемого масла V =268 мм ×105 мм ×90 мм=2,53 л.23Рис.
23 Допустимые уровни масла в редукторе5Конструирование приводного вала5.1 Схема установки подшипниковВ большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевыхперемещений. В фиксирующих опорах ограничено осевое перемещение вала в одном илиобоих направлениях. В плавающей опоре осевое перемещение вала в любом направлении неограничено. Фиксирующая опора воспринимает радиальную и осевую силы, а плавающая –только радиальную.Рис. 24 Схема установки подшипниковПри выборе фиксирующей и плавающей опор учитывают следующие рекомендации.Подшипники обеих опор должны быть нагружены по возможности равномерно. Притемпературных колебаниях плавающий подшипник перемещается в осевом направлении навеличину удлинения (укорочения) вала.
Так как это перемещение может происходить поднагрузкой, поверхность отверстия корпуса изнашивается. Поэтому при действии на опорывала только радиальных сил, в качестве плавающей выбирают менее нагруженную опору.Если выходной конец вала соединяют муфтой с валом другого узла, в качествефиксирующей принимают опору вблизи выходного конца вала. На основании этихрекомендаций, в качестве фиксирующей опоры принят левый подшипник, в качествеплавающей опоры принят правый подшипник.5.2 Выбор типа подшипникаДля опор валов, работающих в условиях повышенного относительного перекосавнутреннего и наружного колец подшипника (это может происходить, посколькуподшипники устанавливаются в разных корпусах), применяют шариковые радиальныедвухрядные сферические подшипники.245.3 Корпус подшипникаРис. 25 Корпус подшипникаВ качестве корпуса подшипника качения используется корпус ШМ100 (см.
[2], стр. 275)D=100 ммD1=120 ммd=11 ммd 1=17 ммd 2=8 ммd 3=32 ммL2=165 ммB=52 ммB1=52 ммL=210 ммL1=D2=135 ммl=148 ммH=139,5 ммH 1=72 ммh=25 мм255.4 Крышка подшипникаУстановим привертную крышку на приводном валу (см. рис. 24).Рис. 26 Привертная крышкаЧтобы поверхности фланца крышки и торца корпуса сопрягались по плоскости, нацилиндрической центрирующей поверхности перед торцом фланца делают канавку ширинойb.D<50 мм b=3 мм, 50…D…100 b=5 мм, D>100 b=8 ммПоложение крышки при сборке определяет ее фланец. Поэтому поясок l делаютнебольшим, чтобы он не мешал установке крышки по торцу корпуса l ≈ b.
Если в крышкуподшипника встроено манжетное уплотнение, то допуск на центрирующий диаметружесточают. В таблице 8.2 [1] приведены рекомендации по выбору толщины стенки,диаметра резьбы и числа винтов крепления крышки к корпусу в зависимости от D.Крепление осуществляют болтами по ГОСТ 7796-70.При установке в крышке подшипников манжетного уплотнения выполняют расточкуотверстия так, чтобы можно было выпрессовать изношенную манжету. В некоторыхконструкциях отверстие в крышке под манжетное уплотнение делают сквозным.b=8 ммδ=7 ммδ 1=1,2 ∙δ=1,2 ∙7=8,4 ≈ 8,5 ммl ≈ 8=5 мм266Расчет соединений6.1 Расчет шпонокРасчетную длину шпонок lр определяют из условия прочности на смятие:3lр ≥2 ∙T ∙10d ∙ k ∙[σ ]смk – глубина врезания шпонки в ступицуk =0,43 ∙ h при d < 40 ммk =0,47 ∙ h при d ≥ 40 мм[σ ]см =130 … 150 МПа (неподвижное соединение, сталь улучшенная)Полная длина шпонки:L=l р +bРис.
27 Шпоночное соединениеШпонка на тихоходном валуd=45 ммсечение шпонки (по табл. 24.29 [1])b=14 мм h=9 ммглубина пазавала t 1=5,5 ммступицы t 2=3,8 ммlр ≥2 ∙ T ∙10 32 ∙ 618,4 ∙10 3==46,4 мм0,47 ∙ h∙ d ∙ [ σ ] см 0,47 ∙ 9∙ 45∙ 140L=l р +b=46,4+14=60,4 ммвыбирается длина L=70 ммНа срез шпонки не проверяют, так как их форма обеспечивает большую прочность насрез по сравнению с прочностью на смятие.27Шпонка на выходном конце приводного валаd=40 ммсечение шпонки (по табл. 24.29 [1])b=12 мм h=8 ммглубина пазавала t 1=5 ммступицы t 2=3,3 ммlр ≥2 ∙ T ∙10 32∙ 600 ∙103==57 мм0,47 ∙ h∙ d ∙ [ σ ] см 0,47 ∙ 8∙ 40∙ 140L=l р +b=57+10=67 ммвыбирается длина L=70 ммНа срез шпонки не проверяют, так как их форма обеспечивает большую прочность насрез по сравнению с прочностью на смятие.Шпонка на приводном валу под барабаномd=60 ммсечение шпонки (по табл.
24.29 [1])b=18 мм h=11 ммглубина пазавала t 1=7 ммступицы t 2=4,4 мм2 ∙ T ∙10 32∙ 600 ∙10 3lр ≥==27,6 мм0,47 ∙ h∙ d ∙ [ σ ] см 0,47 ∙11 ∙ 60 ∙140L=l р +b=27,6+18=45,6 ммвыбирается длина L=50 ммНа срез шпонки не проверяют, так как их форма обеспечивает большую прочность насрез по сравнению с прочностью на смятие.286.2 Соединение с натягомПосадка с натягом выбирается из условия нераскрытия стыка.Рис. 28 Соединение с натягомИсходные данные:Вращающий момент T =618,4 Н ∙ мДиаметр соединения d=67 ммДиаметр отверстия пустотелого вала: d 1=0 ммНаружный диаметр ступицы колеса: d 2=100 ммДлина сопряжения (с учетом фасок):l=l ст −2 ∙ f =67−2 ∙1,6=63,8 ммМатериалы соединяемых деталей: сталь 40ХТермообработка: Улучшение колеса и валаПредел текучести σ т=640 МПаСреднее контактное давление:p=2 ∙103 ∙ K ∙ T2 ∙10 3 ∙ 3∙ 618,4==29,456 МПаπ ∙ d 2 ∙ l∙ fπ ∙67 2 ∙ 63,8∙ 0,14K=3 – коэффициент запаса сцепления, для колес выходных валов редукторов, на концахкоторых уставлена муфтаf =0,14 – коэффициент трения для материалов сталь-сталь при сборке нагревомДеформация деталей:δ=103 ∙ p ∙ d ∙(c1 c22,7840,7+=103 ∙37,32 ∙ 67 ∙+=41,5 мкм5E1 E22,1 ∙ 10 2,1∙ 105)()с – коэффициент жесткостиE=2,1∙ 105 МПа - модуль упругости для стали29d1 21+1+dс 1=−μ1 =d1 21−1−d2067−0,3=0,70 267( )( )( )( )d671+( )1+ (d100 )с=+μ =+0,3=2,784d671−( d ) 1−( 100 )22222222μ=0,3 – коэффициент Пуассона для сталиПоправка на обмятие микронеровностей:U =5,5∙ ( Ra1+ Ra2 ) =5,5 ∙ ( 0,8+1,6 )=13,2 мкмRa – среднеарифметическое отклонениеRa1=0,8 – поверхность вала для соединения с натягомRa 2=1,6 - поверхность отверстия ступицы для соединения с натягомМинимальный натяг, необходимый для передачи вращающего момента:[N ]min =δ+ U=41,5+13,2=54,7 мкмМаксимальное давление, допускаемое прочностью охватывающей или охватываемойдетали, меньшее из двух:dd22[ p ]max1=0,5∙ σ т 1 ∙ 1−d1d2[ p ]max2=0,5∙ σ т 2 ∙ 1−( ( ))( ( ))62952=0,5 ∙640 ∙ 1−0672=0,5 ∙640 ∙ 1−( ( ))( ( ))=183,7 МПа=320 МПаМаксимальная деформация, допускаемая прочностью деталей соединения:[ δ ]max =[ p]max ∙ δ 183,7 ∙ 41,5==258,8 мкмp29,456Максимальный натяг, допускаемый прочностью деталей:¿По значениям [N ]min и ¿ выбирают одну из посадок, удовлетворяющих условиям:N min ≥ [ N ] min =54,7 мкмN max ≤ [ N ] max=272 мкмВыбираем посадку H7/t6 по табл.
6.3 [1]N min =85 мкмN max =66 мкм307Расчет подшипниковРадиальную реакцию роликового конического подшипника считают приложенной коси вала в точке пересечения с ней нормали, проведенной через середину контактнойплощадки.Рис. 29 Роликовый конический подшипник7.1Определение радиальных и осевых реакций подшипниковбыстроходного валаОпределение сил в зацеплениях на червяке и червячном колесе.F А 1=F t 2=5048,4 НF R 1=F R 2=1837,5 НF t 1=F А 2=800,6 ННачальный диаметр червяка:d w 1=75 ммКонсольная сила:F К =80 ∙ √ T Б =80 ∙ √ 30=438,2 Н31Рис.
30 Расчетная схема быстроходного валаРадиальные реакцииВертикальная плоскость (без консольной силы)∑ M 1=0;R В 2=−F A 1 ∙dw 175+ F R 1 ∙ l 1 5048,4 ∙ −1837,5 ∙ 14322==−256,8 Нl 1+l 2143+143∑ F верт =0 ;R В 1=F R 1−F В 2=1837,5+256,8=2094,3 НГоризонтальная плоскость (без консольной силы)R Г 2=Ft 1 ∙ l 1 800,6 ∙ 143==400,3 Нl 1 +l 2143+143R Г 1=F t 1−F Г 2=800,6−400,3=400,3 НСуммарная реакция (без консольной силы)F 1=√ R Г 12 + R В 12 =√ 400,32 +2094,32=2132,2 Н2222F 2=√ R Г 2 + R В 2 =√ 400,3 +256,8 =475,6 НКонсольная сила изменяет свое положение во время вращения вала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
