Проектный расчет валов редуктора и межосевого расстояния. Конструктивные размеры червяка и червячного колеса. Проектировочный и проверочный расчет передачи. Расчет червяка на жесткость и прочность. Выбор смазки редуктора, уплотнительных устройств, муфты.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.Кинематический анализ схемы привода Мощность на выходе N= 5,2 КВТ, тогда - передаточное число привода Определим заходность червяка Выбираем электродвигатель марки 4А132S4, мощность которого Nн=7,5КВТ, частота вращения nдв=1455 об/мин, отношения 3,0 Мощности на валахВыбор материала вала. Назначаем материал вала - сталь 40ХН. Приближенно оценим диаметр консольного участка вала при [t]=15МПА. Выбор материала вала. Приближенно оценим диаметр выходного конца вала при [t] = 30 МПА.Для червяка примем предварительно подшипники шариковые радиально-упорные однорядные 46310 средней серии. d = 50 мм, D = 110 мм, В = 27 мм, r = 3.Основные геометрические размеры червяка и червячного колеса определяем по формулам указанным в ГОСТ 54801 - 73 Уточняем диаметры вершин червяка: da1= d1 2ha1 da2= 2(Rf1-c) Колесо конструируем отдельно от вала. Изготовим червячное колесо составным : центр колеса из серого чугуна, зубчатый венец - из бронзы Бр АЖ 9-1(ГОСТ 2171-90). Червячное колесо вращается с небольшой скоростью, поэтому нерабочие поверхности обода, диска, ступицы колеса оставляем необработанными и делаем конусными с большими радиусами закруглений.Окружная сила червячного колеса (Ft2) и осевая сила червяка (Fa1).Глобоидные червячные передачи работают в повышенном тепловом режиме, поэтому, как правило, нуждаются в искусственном охлаждении.Расстояние между серединами опор вала червяка при приближенном расчете можно принимать равным: L = 1.0?d2 = 209.4 мм Средняя допускаемая стрела прогиба [f] червяка может быть принята: Стрела прогиба червяка, вал которого опирается на два радиально-упорных подшипника определяется по формуле: ЗдесьВывод: прочность обеспеченаДля червячного редуктора с межосевым расстоянием меньшим 160 мм рекомендуется неразъемный корпус с двумя окнами на боковых стенках, через которые при сборке вводят внутрь корпуса комплект вала с червячным колесом. Боковые крышки корпуса центрируем по переходной посадке и крепим к корпусу болтами. Диаметры болтов принимаем принимаем М10, число болтов z = 6.Для валов основным видом разрушения является усталостное, статическое разрушение наблюдается значительно реже. Поэтому для валов расчет на сопротивление усталости является основным, а расчет на статическую прочность выполняется как проверочный. Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений для стали 40Х: ys = 0.15; yt = 0.1 Коэффициент перехода от пределов выносливости образцов к пределу выносливости деталей. по нормальным напряжениям: по касательным напряжениям: Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба: Коэффициент запаса только по касательным напряжениям кручения: Коэффициент запаса сопротивлению усталости: Проверочный расчет выходного вала.Для червяка примем подшипники радиально-упорные однорядные 46310 средней серии. Из условия равновесия вала: от сил, действующих в вертикальной плоскости, Fr от сил, действующих в горизонтальной плоскости, Ft Рассчитаем приведенную нагрузку первого подшипника Определим коэффициенты Х и Y: IFA/C0r=1*8150/44800=0.18, тогда коэффициент осевого нагружения e=0,48. Из условия равновесия вала: от сил, действующих в вертикальной плоскости, Fr от сил, действующих в горизонтальной плоскости, FtРассчитаем шпоночное соединение для входного вала с муфтой. Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78. Размеры шпонки выбираем по таблице: - сечение b ? h = 10? 8 мм; Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле: При чугунной ступице [s]см = 70…100 МПА. Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78.Выберем масло И-Т-Д-220. При вращении колеса масло будет увлекаться его зубьями червяка, разбрызгиваться, попадать на внутренние стенки корпуса, откуда стекать в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которым покрываются поверхности расположенных внутри корпуса деталей, в том числе и подшипники.Исходные данные известные из предыдущих расчетов: вращающий момент на валу Т = 42,66 Н?м; диаметр консольного участка вала d1 = 38 мм; диаметр консольного участка двигателя d2 = 3 мм. Так как диаметры консольного участка вала (38 мм) и консольного участка двигателя (38 мм) одинаковы, то муфта, соединяющая их, будет стандартная.Для изготовления рамы используются швеллера по ГОСТ 8240-72. Два продольных швеллера №16 длиной по 808 мм скрепляются между собой швеллерами №16.Редуктор крепится на 2 продольных швеллера №16, а двигатель на 2 поперечных платика.
План
Содержание
Введение
1. Кинематический расчет
2. Проектный расчет валов редуктора и межосевого расстояния
3. Подбор подшипников
4. Конструктивные размеры червяка и червячного колеса. Проектировочный и проверочный расчет передачи.
5. Силы в зацеплении червячной передачи.
6. Тепловой расчет червячной передачи.
7. Расчет червяка на жесткость.
8. Расчет червяка на прочность
9. Расчет элементов корпуса редуктора.
10. Проверочный расчет валов.
11. Проверка долговечности подшипников.
12. Проверка прочности шпоночного соединения.
13. Выбор смазки редуктора и уплотнительных устройств.
14. Выбор муфты.
15. Описание конструкции рамы.
Список используемой литературы.
Введение
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.
В данном проекте необходимо спроектировать привод, состоящий из червячного редуктора с глобоидным червяком нижнего расположения и электродвигателя, установленных на общей раме. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи - червяк, червячное колесо, подшипники, вал и пр. Входной вал посредством муфты соединяется с двигателем.
