Проектирование привода

                  3,142 ^x 65³ / 32 = 26961,246 мм³

- среднее  напряжение цикла нормальных  напряжений:

    s_m = F_a / (p ^x D² / 4) = 0 / (3,142 ^x 65² / 4) = 0 МПа, F_a = 0 МПа - продольная сила,

- y_s = 0,2 - см. стр. 164[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- k_s/e_s = 3,102 - находим по таблице 8.7[1];

    Тогда:

    S_s = 335,4 / ((3,102 / 0,97) ^x 15,348 + 0,2 ^x 0) = 6,833.

    Коэффициент запаса прочности по касательным  напряжениям:

    S_t = t_-1 / ((k _t / (e_t ^x b)) ^x t_v + y_t ^x t_m), где:

- амплитуда  и среднее напряжение отнулевого  цикла:

    t_v = t_m = t_max / 2 = 0,5 ^x T_кр. / W_{к нетто} = 0,5 ^x 686348,482 / 53922,493 = 6,364 МПа,

    здесь

    W_{к нетто} = p ^x D³ / 16 =

                    3,142 ^x 65³ / 16 = 53922,493 мм³

- y_t = 0.1 - см. стр. 166[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_t/e_t = 2,202 - находим по таблице 8.7[1];

    Тогда:

    S_t = 194,532 / ((2,202 / 0,97) ^x 6,364 + 0,1 ^x 6,364) = 12,897.

    Результирующий коэффициент запаса прочности:

    S = S_s ^x S_t / (S_s² + S_t²)^1/2 = 6,833 ^x 12,897 / (6,833² + 12,897²)^1/2 = 6,038

    Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5.

    Проверим  вал на статическую прочность.

    Проверку  будем проводить по допустимым напряжениям. Коэффициент перегрузки Кп = 1,3. Проверка по допустимым напряжениям на статическую прочность проводится по формуле 11.2[2]:

    s_экв.max = K_п ^x s_экв. = К_п ^x (s_v² + 3 ^x t_v²)^1/2 £ [s_ст.] , где:

    [s_ст.] = s_т / [S] = 440 / 2,5 = 176 МПа, здесь sт = 440 МПа; [S]=2.5 - минимально допустимый коэффициент запаса прочности.

    Тогда:

    s_экв.max = 1,3 ^x (15,348² + 3 ^x 6,364²)^1/2 =  = 24,565 МПа £ [s_ст.]

    Таким образом сечение полностью проходит по прочности.

 

14. Тепловой  расчёт редуктора

    Для проектируемого редуктора площадь теплоотводящей поверхности А = 0,73 мм² (здесь учитывалась также площадь днища, потому что конструкция опорных лап обеспечивает циркуляцию воздуха около днища).

    По  формуле 10.1[1] условие работы редуктора  без перегрева при продолжительной  работе: 

    Dt = t_м - t_в = P_тр ^x (1 - h) / (K_t ^x A) £ [Dt], 

    где Р_тр = 8,428 кВт - требуемая мощность для работы привода; t_м - температура масла; t_в - температура воздуха.

    Считаем, что обеспечивается нормальная циркуляция воздуха, и принимаем коэффициент  теплоотдачи Kt = 15 Вт/(м^2xoC). Тогда: 

    Dt = 8428 ^x (1 - 0,831) / (15 ^x 0,73) = 130,076^o  >  [Dt], 

    где  [Dt] = 50^oС - допускаемый перепад температур.

    Для уменьшения Dt следует соответсвенно увеличить теплоотдающую поверхность корпуса редуктора пропорционально отношению:

    Dt / [Dt] = 130,076 / 50 = 2,602, сделав корпус ребристым.

 

15. Выбор сорта  масла

    Смазывание  элементов передач редуктора  производится окунанием нижних элементов  в масло, заливаемое внутрь корпуса  до уровня, обеспечивающего погружение элемента передачи примерно на 10-20 мм. Объём масляной ванны V определяется из расчёта 0,25 дм³ масла на 1 кВт передаваемой мощности:

    V = 0,25 ^x 8,428 = 2,107 дм³.

    По  таблице 10.8[1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях s_H = 384,922 МПа и скорости v = 2,332 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 30 ^x 10^-6 м/с². По таблице 10.10[1] принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75*).

    Выбираем  для подшипников качения пластичную смазку УТ-1 по ГОСТ 1957-73 (см. табл. 9.14[1]). Камеры подшинпиков заполняются данной смазкой и периодически пополняются ей.

 

16. Выбор посадок

    Посадки элементов передач на валы - Н7/р6, что по СТ СЭВ 144-75 соответствует  легкопрессовой посадке.

    Посадка муфты на выходной вал редуктора - Н8/h8.

    Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6.

    Остальные посадки назначаем, пользуясь данными  таблицы 8.11[1].

 

17. Технология  сборки редуктора

    Перед сборкой внутреннюю полость корпуса  редуктора тщательно очищают  и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов.

    На  валы закладывают шпонки и напрессовывают элементы передач редуктора. Мазеудерживающие кольца и подшипники следует насаживать, предварительно нагрев в масле до 80-100 градусов по Цельсию, последовательно с элементами передач. Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После этого в подшипниковые камеры закладывают смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок, регулируют тепловой зазор. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышку винтами. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой, закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

 

18. Заключение

    При выполнении курсового проекта по “Деталям машин” были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение.

    Целью данного проекта является проектирование привода цепного конвейера, который состоит как из  простых стандартных деталей, так и из деталей, форма и размеры которых определяются на основе конструкторских, технологических, экономических и других нормативов.

    В ходе решения поставленной передо мной задачей, была освоена методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизма.

    Опыт  и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта,  будут востребованы при выполнении, как курсовых проектов, так и дипломного проекта.

    Можно отметить, что спроектированный редуктор обладает хорошими свойствами по всем показателям.

    По  результатам расчета на контактную выносливость действующие напряжения в зацеплении меньше допускаемых напряжений.

    По  результатам расчета по напряжениям  изгиба действующие напряжения изгиба меньше допускаемых напряжений.

    Расчет  вала показал, что запас прочности  больше допускаемого.

    Необходимая динамическая грузоподъемность подшипников качения меньше паспортной.

    При расчете был выбран электродвигатель, который удовлетворяет заданные требования.

 

19. Список использованной литературы

    1. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин  И.М., Ицкевич Г.М., Козинцов В.П. 'Курсовое  проектирование деталей машин': Учебное пособие для учащихся. М.:Машиностроение, 1988 г., 416с.

    2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. 'Конструирование  узлов и деталей машин', М.: Издательский  центр 'Академия', 2003 г., 496 c.

    3. Шейнблит А.Е. 'Курсовое проектирование  деталей машин': Учебное пособие, изд. 2-е перераб. и доп. - Калининград: 'Янтарный сказ', 2004 г., 454 c.: ил., черт. - Б.ц.

    4. Березовский Ю.Н., Чернилевский Д.В., Петров М.С. 'Детали машин', М.: Машиностроение, 1983г., 384 c.