Привод ленточного конвеера.

-
...

Содержание
1.ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 3
2. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА 6
2.1. Выбор материала зубчатых колес 6
2.2. Определение допускаемых напряжений 6
2.3. Определение межосевых расстояний 9
2.4. Выбор модулей зацепления 10
2.5. Определение чисел зубьев зубчатых колес 10
2.6. Определение геометрических параметров зубчатых колес 13
2.7. Выбор степени точности 14
2.8. Определение усилий, действующих в зацеплениях 14
2.9. Проверка прочности зубьев по контактным напряжениям 15
2.10. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба 18
3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ 20
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 23
5. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА 25
6. КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА 27
7. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 29
8. Выбор и проверка прочности шпоночныхсоединений 36
9. Уточненный расчет валов 38
10. ВЫБОР МУФТ 48
11. Выбор посадок деталей редуктора 49
12. Смазка редуктора 50
13. СБОРКА РЕДУКТОРА 51
Литература 52

-

; (2.21)
.
Осевая сила:
; (2.22)
.
Прямозубая передача – 2 ступень:
Окружная сила:
; (2.23)
.
Радиальная сила:
; (2.24)
.
2.9. Проверка прочности зубьев по контактным напряжениям
Выполним проверку по формуле:
(2.25)
где: - коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопрягаемых колес (= 275 МПа1/3);
- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхности зубьев в полюсе зацепления.
Для косозубой передачи:
(2.26)
- коэффициент торцевого перекрытия:
Для косозубой передачи – 1 ступень :
; (2.27)
где: ; (2.28)
;
.
Для прямозубой передачи – 2 ступень:
; (2.29)
;
;
(2.30)
- удельная расчетная окружная сила, вычисляется по формуле:
(2.31)
где: - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, принимаемый в зависимости от степени точности передачи и окружной скорости зубчатых колес
- для косозубой передачи ; /1, табл. 3.4/
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса, выбранный ранее:
- для прямозубой передачи ;
- коэффициент динамической нагрузки, принимаемый в зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев, степени точности передачи и окружной скорости зубчатых колес:
- для косозубой передачи ; /1, табл. 3.6/
Для косозубой передачи – 1 ступень:
;
Для прямозубой передачи – 2 ступень:
.
Расчетные контактные напряжения для косозубой передачи:
.
Расчетные контактные напряжения для прямозубой передачи:
.
.
Проверим прочность зубьев при кратковременной перегрузке
(2.32)
где - максимально допустимые контактные напряжения при кратковременной перегрузке, зависящие от предела текучести материала.
Для стали 45 σт = 450 МПа. Тогда
; (2.33)
.
2.10. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба
(2.34)
где: - коэффициент, учитывающий форму зуба. Выбирается по ГОСТ 21354-75 в зависимости от эквивалентного числа зубьев и коэффициента смещения.
Эквивалентное число зубьев:
; (2.35)
;
;
;
.
Принимаем для некоррегированного зацепления /1, стр. 35/
;
;
;
.
- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев (примем =1);
- коэффициент, учитывающий наклон зубьев:
- для косозубой передачи ;
- удельная расчетная окружная сила, вычисляется по формуле:
(2.36)
где: - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, принимаемый в зависимости от степени точности передачи и окружной скорости зубчатых колес
- для косозубой передачи ; /2, стр.63/
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса:
- для косозубой передачи ; /1, табл.3.7/
- коэффициент динамической нагрузки, принимаемый в зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев, степени точности передачи и окружной скорости зубчатых колес:
- для косозубой передачи ; /1, табл. 3.8/
Для косозубой передачи – 1 ступень:
;
Для косозубой передачи – 2 ступень:
.
Имеем:
3. Предварительный расчет валов
Предварительный расчет валов ведем на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям:
(3.1)
Отсюда
(3.2)
Рисунок 3.1 - Схема расположения основных участков ведущего и ведомого валов
Валы проектируем ступенчатой формы для облегчения монтажа и обеспечения взаимодействия других деталей привода и редуктора (муфт, манжетных уплотнений, подшипников, зубчатых колес) только со своими участками вала.
Для выходных концов валов допускаемое напряжение кручения принимаем равным . Тогда
.
Учитывая условие сборки, при котором диаметры валов, соединяемых стандартной муфтой не могут отличаться более чем на 20%, найдем требуемые значения диаметра выходного конца ведущего вала для его соединения с валом двигателя ()
;
По ряду нормальных линейных размеров Rа 40 принимаем минимальное значение диаметра, одновременно удовлетворяющее условию прочности и условию сборки .
Диаметры остальных участков ведущего вала принимаем конструктивно, исходя из необходимости обеспечения его ступенчатой формы:
(3.3)
Принимаем:
- выходной конец ; ряд Ra 10.
- участок под манжетным уплотнением ; (ГОСТ 8752-79).
- участок по подшипником качения ; (кратен 5).
- участок под зубчатым колесом ; ряд Ra 40.
- бурт , ряд Ra 40.
Для тихоходного вала:
;
Учитывая условие (3.3), принимаем:
; ряд Ra 40.
; ГОСТ 8752-79
; (кратен 5)
; ряд Ra 40
; ряд Ra 40.
Рисунок 3.2 - Схема размещения основных участков промежуточного вала
;
Принимаем, по ряду Ra40:
;
Учитывая условие:
. (3.4)
Принимаем:
; (кратен 5)
; ряд Ra 40.
Полученные геометрические размеры основных участков валов представляем в виде таблицы:
Таблица 3.1 - Геометрические размеры основных участков валов
Вал
dВ, мм
dу, мм
dп, мм
dк, мм
dδ, мм
1
быстроходный
24
25
30
36
40
2
промежуточный
—
—
40
45
50
3
тихоходный
50
55
60
63
71
4. Конструирование зубчатых колес
Зубчатые колеса могут быть изготовлены вместе с валом (в виде вала-шестерни), либо отдельно от вала. Целесообразность изготовления зубчатых колес заодно с валом можно оценить соотношением диаметров окружности впадин зубьев и участка вала под данным зубчатым колесом. Так при
зубчатые колеса экономичнее изготавливать заодно с валом, в противном случае – отдельно от вала. Произведем соответствующую оценку
- вал целесообразно изготавливать заодно с шестерней;
- вал и зубчатое колесо изготавливаются отдельно;
- вал целесообразно изготавливать заодно с шестерней;
- вал и зубчатое колесо изготавливаются отдельно.
Определим основные геометрические параметры зубчатых колес:
- диаметр колеса;
- диаметр ступицы;
- длина ступицы;
δ – толщина обода;
в – ширина зубчатого венца;
с – толщина диска. Рисунок 4.1 - Схема основных конструктивных
элементов зубчатых колес
Основные геометрические параметры зубчатых колес определяются по формулам /1, табл.8.1/:
(4.1)
Для зубчатого колеса первой ступени:
Принимаем, согласно ряду Ra40:
Для зубчатого колеса второй ступени:
Принимаем, согласно ряду Rа 40::
Полученные данные заносим в таблицу 4.1.:
Таблица 4.1 - Основные геометрические размеры зубчатых колес
колесо на:
dк, мм
в, мм
dcm, мм
lcm, мм
δ, мм
c, мм
2
промежуточном валу
45
50
72
50
8
14
4
ведомом валу
63
64
100,8
64
8
20
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщину стенки корпуса δ и крышки редуктора определим с помощью формул /1, табл. 8.3/:
(5.1)
Толщина стенок литых деталей по технологии их изготовления должна быть не менее 8 мм. В соответствии с этим принимаем толщину стенок:
.
Толщина верхнего пояса корпуса и нижнего пояса крышки редуктора:
(5.2)
.
Толщина нижнего пояса корпуса редуктора:
(5.3)
.
Толщина ребер жесткости корпуса и крышки:
; (5.4)
;
Принимаем толщину ребер жесткости корпуса и крышки:
Диаметры фундаментальных болтов:
(5.5)
Принимаем болты с резьбой М16.
Болты для крепления корпуса и крышки редуктора у подшипниковых узлов:
(5.6)
Принимаем болты с резьбой М12.
Болты для крепления корпуса и крышки редуктора в других местах:
(5.7)
Принимаем болты с резьбой М10.
Болты накладных крышек подшипниковых узлов:
.
Принимаем болты с резьбой М8.
Диаметр штифта: (5.8)
.
Длина штифта: ; (5.9)
,
примем = 30 мм.
Минимальный зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса:
; (5.9)
.
Принимаем: .
6. Компоновка редуктора
На первом этапе компоновки для всех валов принимаем шарикоподшипники средней серии согласно ГОСТ 8338-75 /1, табл. П8/ (данные о подшипниках представлены в таблице 6.1):
Таблица. 6.1 - Основные характеристики шарикоподшипников.
вал
N
d, мм
D, мм
В, мм
r, мм
C, кН
C0, кН
1
ведущий
306
30
72
19
1.5
28.1