Файл: Спроектировать привод с цилиндрическим двухступенчатым редуктором с раздвоенной быстроходной ступенью.doc
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
d = 25, D = 62, B = 17, c = 2, D1=67, Т =18.25, грузоподъемность = 2960, ролики DT= 9.5, z = 13;
6.2 Промежуточный вал.
Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами, однорядные. Тип7307, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 35, D = 80, B = 21, c=2.5, D1=85, Т =22.75, грузоподъемность = 6100, ролики DT= 11.7, z = 12;
6.3 Ведомый вал.
Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами, однорядные. Тип 7311, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 55, D = 120, B = 27,
c= 3, D1=127, Т =31.5, грузоподъемность = 10200, ролики DT= 16.7, z = 13;
Силы, действующие в зацеплении: Pокр = 1336 H, Ррад = 506 H и Рос = 382 H.
Первый этап компоновки дал a = 50 мм, b = 35 мм
Определим реакции опор:
В плоскости yz
Y2 (2a + 2b) = Рокрa + Рокр (a + 2b) = Рокр(2a + 2b)
Y2 = Рокр = 1336 H.
Y1 (2a + 2b) = Рокр a + Рокр (a + 2b) = Рокр (2a + 2b)
Y1 = Рокр = 1336 H.
В плоскости yz
X2 (2a + 2b) = Ррад a + Ррад (a + 2b) = Ррад (2a + 2b)
X2 = Ррад = 506 H.
X1 (2a + 2b) = Ррад a + Ррад (a + 2b) = Ррад (2a + 2b)
X1 = Ррад = 1336 H.
Суммарные реакции
H
H
Находим осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников по формуле:
S=0,83eR
S2 = 0,83eR2 = 0,830,361429 = 427 H;
S1=0,83eR1 = 0,830,361429 = 427 H;
здесь для подшипников 7305 параметр осевого нагружения е = 0,36, С = 33 кН.
Осевые силы подшипников. В нашем случае S1 = S2; Рос > 0;тогда Foc1 = S1 = 1429 H; Foc2 = S1 + Рос = 1811 H.
Так как реакции, действующие на подшипники равны, то рассмотрим один из подшипников. Рассмотрим левый подшипник.
Отношение
, поэтому следует учитывать осевую нагрузку.
Эквивалентная нагрузка по формуле:
Pэ2 = (XVR2 + YFoc2) KбKт;
для заданных условий V = Kб = Kт = 1; для конических подшипников при
коэффициент X = 0,4 и коэффициент Y = 1,67 (табл.9.18 и П7 Чернавский).
Pэ2 = (0,4 1429 + 1,67 1811) = 3024 H = 3,024 kH
млн. об.
Расчетная долговечность
ч
где n = 720 об/мин – частота вращения ведущего вала.
Найденная долговечность приемлема.
7 Выбор смазки редуктора
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.
В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора или- коробки передач
заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточной смазке. Кроме того, заметно увеличиваются потери мощности на перемешивание масла и повышается его температура.
Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса
, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. Предварительно определяют окружную скорость, затем по скорости и контактным напряжениям находят требуемую кинематическую вязкость и марку масла.
В настоящее время широко применяют пластичные смазочные материалы ЦИАТИМ-201 и ЛИТОЛ-24, которые допускают температуру нагрева до 130°С.
Предельно допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну
, наименьшую глубину принято считать равной модулю зацепления. Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости вращения колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.
В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. При расположении валов в вертикальной плоскости погружают в масло шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазочное колесо.
В конических или коническо-цилиндрических редукторах в масляную ванну должны быть полностью погружены зубья конического колеса или шестерни.
8 Проверка прочности шпоночного соединения
Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины ,высоты ,соответствуют ГОСТ23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:
Допускаемое напряжение смятия [см]=200МПа
Ведущий вал: 72,98·103 Н·мм;
Выходной конец вала =Ø20мм; t1=3.5мм; b·h·l =6·6·30;
Промежуточный вал: 252,5·103 Н·мм;
Под колесом: Ø40мм; t1=5мм; b·h·l =12·8·30;
Ведомый вал: 690,6·103 Н·мм;
Под колесом: Ø58мм; t1=6мм; b·
h·l =16·10·50;
Выходной конец: Ø50мм; t1=5,5мм; b·h·l =14·9·70;
9 Подбор муфты
Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424–75.
Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки. Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосносги валов в небольших пределах (
1...5 мм; 
0.3…0,6 мм; 
до 1 ).
Материал полумуфт – чугун СЧ20.
Материал пальцев – сталь 45.
Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:
где z – число пальцев,z = 6. Рекомендуют принимать
= 1,8...2 МПа.
Тогда
(Иванов с.362)
Список используемой литературы
6.2 Промежуточный вал.
Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами, однорядные. Тип7307, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 35, D = 80, B = 21, c=2.5, D1=85, Т =22.75, грузоподъемность = 6100, ролики DT= 11.7, z = 12;
6.3 Ведомый вал.
Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами, однорядные. Тип 7311, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 55, D = 120, B = 27,
c= 3, D1=127, Т =31.5, грузоподъемность = 10200, ролики DT= 16.7, z = 13;
Силы, действующие в зацеплении: Pокр = 1336 H, Ррад = 506 H и Рос = 382 H.
Первый этап компоновки дал a = 50 мм, b = 35 мм
Определим реакции опор:
В плоскости yz
Y2 (2a + 2b) = Рокрa + Рокр (a + 2b) = Рокр(2a + 2b)
Y2 = Рокр = 1336 H.
Y1 (2a + 2b) = Рокр a + Рокр (a + 2b) = Рокр (2a + 2b)
Y1 = Рокр = 1336 H.
В плоскости yz
X2 (2a + 2b) = Ррад a + Ррад (a + 2b) = Ррад (2a + 2b)
X2 = Ррад = 506 H.
X1 (2a + 2b) = Ррад a + Ррад (a + 2b) = Ррад (2a + 2b)
X1 = Ррад = 1336 H.
Суммарные реакции
H HНаходим осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников по формуле:
S=0,83eR
S2 = 0,83eR2 = 0,830,361429 = 427 H;
S1=0,83eR1 = 0,830,361429 = 427 H;
здесь для подшипников 7305 параметр осевого нагружения е = 0,36, С = 33 кН.
Осевые силы подшипников. В нашем случае S1 = S2; Рос > 0;тогда Foc1 = S1 = 1429 H; Foc2 = S1 + Рос = 1811 H.
Так как реакции, действующие на подшипники равны, то рассмотрим один из подшипников. Рассмотрим левый подшипник.
Отношение
, поэтому следует учитывать осевую нагрузку.Эквивалентная нагрузка по формуле:
Pэ2 = (XVR2 + YFoc2) KбKт;
для заданных условий V = Kб = Kт = 1; для конических подшипников при
коэффициент X = 0,4 и коэффициент Y = 1,67 (табл.9.18 и П7 Чернавский).Эквивалентная нагрузка
Pэ2 = (0,4 1429 + 1,67 1811) = 3024 H = 3,024 kH
Расчетная долговечность
млн. об.Расчетная долговечность
чгде n = 720 об/мин – частота вращения ведущего вала.
Найденная долговечность приемлема.
7 Выбор смазки редуктора
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.
В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора или- коробки передач
заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточной смазке. Кроме того, заметно увеличиваются потери мощности на перемешивание масла и повышается его температура.
Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса
, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. Предварительно определяют окружную скорость, затем по скорости и контактным напряжениям находят требуемую кинематическую вязкость и марку масла.
В настоящее время широко применяют пластичные смазочные материалы ЦИАТИМ-201 и ЛИТОЛ-24, которые допускают температуру нагрева до 130°С.
Предельно допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну
, наименьшую глубину принято считать равной модулю зацепления. Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости вращения колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. При расположении валов в вертикальной плоскости погружают в масло шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазочное колесо.
В конических или коническо-цилиндрических редукторах в масляную ванну должны быть полностью погружены зубья конического колеса или шестерни.
8 Проверка прочности шпоночного соединения
Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины ,высоты ,соответствуют ГОСТ23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:
Допускаемое напряжение смятия [см]=200МПа
Ведущий вал: 72,98·103 Н·мм;
Выходной конец вала =Ø20мм; t1=3.5мм; b·h·l =6·6·30;
Промежуточный вал: 252,5·103 Н·мм;
Под колесом: Ø40мм; t1=5мм; b·h·l =12·8·30;
Ведомый вал: 690,6·103 Н·мм;
Под колесом: Ø58мм; t1=6мм; b·
h·l =16·10·50;
Выходной конец: Ø50мм; t1=5,5мм; b·h·l =14·9·70;
9 Подбор муфты
Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424–75.
Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки. Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосносги валов в небольших пределах (
1...5 мм; 0.3…0,6 мм; до 1 ).Материал полумуфт – чугун СЧ20.
Материал пальцев – сталь 45.
Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:
где z – число пальцев,z = 6. Рекомендуют принимать
= 1,8...2 МПа.Тогда
(Иванов с.362)
Список используемой литературы
-
М.Н. Иванов. Детали машин. М.: «Машиностроение», 1991. -
П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов – Конструирование узлов и деталей машин.
М.: «Высшая школа», 1985. -
В.И. Анурьев – Справочник коструктора –машиностроителя, т.1.
М.: «Машиностроение», 1980. -
В.И. Анурьев – Справочник коструктора –машиностроителя, т.2.
М.: «Машиностроение», 1980. -
В.И. Анурьев – Справочник коструктора –машиностроителя, т.3.
М.: «Машиностроение», 1980. -
С.А. Чернавский и др. Курсовое проектирование деталей машин.
М.: «Машиностроение», 1987. -
Д.Н. Решетов – Детали машин. Атлас конструкций. М.: «Машиностроение», 1970. -
М.И. Анфимов – Редукторы. Конструкции и расчет. М.: «Машиностроение», 1972.