Проектирование привода общего назначения

     где-[p] – допустимое давление для резиновых колец, [p]=2 МПа,                                                                

Р=28*14*2=784МПа

σ_и=0,5*784*28/0,1*14³=40МПа

                      

      9.Конструктивная компоновка редуктора

     9.1. Конструирование зубчатого колеса

     Зубчатые  цилиндрические стальные колеса малых  диаметров выполняются коваными. Зубчатые колеса состоят из обода, несущего зубья; ступицы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей.

     Цилиндрическое  колесо на тихоходном валу:

Обод:  диаметр d_a=164,5мм;

толщина:

S=2,2∙m+0,05 b₂ ≤8;                                                        (87)

S=6,1мм

ширина b₂=45мм;

внутренний диаметр:

D₀=d_д- 2∙(S+f)                                                          (88)

D₀=97,2мм;

 фаска:

  f=(0,6…0,7)∙m                                                              (89)

 f=1,05 мм.

Ступица: диаметр внутренний d=35мм;

диаметр наружный:

d_ст=1,55d;                                                             (90)

d_ст=54,25мм;

толщина :  

δ_ст=0,3d;                                                              (91)

δ_ст=10,5мм;

длина:

  l_ст=(1,0…1,5)d;                                                      (92)

  l_ст=38,5мм;

Диск:

толщина:

С=0,5(S+ δ_ст)≥0,25∙b;                                         (93)

С=8,3мм≥11,25;

 радиусы закруглений и уклон R≥6,γ≥7°.    

      9.2Конструирование  корпуса редуктора.

      Корпус  редуктора разъемный, состоит из основания и крышки. Плоскость  разъема проходит через оси валов. Материал – чугун СЧ15. Редуктор горизонтальный.

      Толщина  стенки основания корпуса редуктора:

                                            δ=0,025∙a_ω+3                                                       (94)

                                               δ=5,5 мм

      Толщина  стенки крышки корпуса редуктора:

                                            δ₁=0,02∙a_ω+3                                                        (95)

                                              δ₁=5мм

      Соединительный  фланец крышки и основания корпуса.

 Диаметр  болта:

                                                d=(T₃)^1/3                                                           (96) 

                                              d=3,55мм

Расстояние  между болтами:

                                                l_в=(12…15)∙d                                                  (97)

                                              l_в=42,6мм

      Для люка редуктора использовали четыре винта с потайной головкой М6 (ГОСТ 1491 – 80).

      Для слива масла применяем пробку М16×1,5.

      Для контроля уровня масла выбираем жезловый маслоуказатель  

М16×1,5. Д нос уклоном 15⁰ в сторону отверстия под маслоуказатель.

      Толщина ребер основания корпуса:

m=(0,85…1)∙ δ                                                 (98)

m=5,5 мм

      Толщина ребер крышки:

  m₁=(0,85…1)∙ δ₁    

 m₁= 5 мм                                                       (99)

Толщина  стенки основания корпуса редуктора:

δ=0,025∙a_ω+3                                                     (100)

    δ=5,5 мм

Толщина  стенки крышки корпуса редуктора:

δ₁=0,02∙a_ω+3                                                      (101)

δ₁=5 мм

   9.3.Детали и элементы корпуса редуктора

      Смотровой люк

Служит для  контроля сборки и осмотра редуктора  при эксплуатации. Люк закрывается  крышкой. Для того чтобы внутрь корпуса  извне не засасывалась пыль, под  крышку ставят уплотняющие прокладки  из картона или полосы из резины.

      Установочные  штифты

Размеры штифтов  взяты из табл.К45 [6]

      Проушины

Для подъема  и транспортировки крышки корпуса  применяют проушины, отливая их заодно с крышкой.

9.4.Соединительный фланец крышки и основания корпуса.

        Фланцы предназначены для соединения  деталей редуктора. В нашем  редукторе конструируют три фланца: 1-фундаментный основания корпуса;3-соединительный основания и крышки корпуса;5-крышки смотрового люка. Крепежные болты определяют из табл.10.17 [6] по главному параметру редуктора: а_ω=125, 100≤ а_ω ≤160. Конструктивные элементы каждого фланца: К-ширина; С-координаты оси отверстия по болт; D₀ и b₀-диаметр и глубина отверстия цековки под болты с шестигранной уменьшенной головкой; d₀-диаметр отверстия под винт. Значения берем из табл.10.18 [6]

                    d₁-М14: К=38,С=17, D₀=24, b₀=1,0, d₀=16

                    d₃-М10: К=27,С=12, D₀=18, b₀=0,8, d₀=11

                    d₅-М6: К=16,С=7, D₀=12, b₀=0,5, d₀=7

Фундаментный  фланец редуктора крепится к раме болтами с шестигранной головкой класса точности В (ГОСТ 7787-70),размеры  болта берем из табл.К2 [6]-4 шт.

                   Основание и крышка корпуса  крепится при помощи болтов  с цилиндрической головкой и  шестигранным углублением «под  ключ» класса точности А (ГОСТ 11738- 84). Размеры из табл.К5 [6]-8 шт.

   Крышка смотрового люка крепится при помощи болта с потайной головкой класса точности В (ГОСТ 17475-80).Размеры из табл.К4 [6]-4 шт.

    10. Смазывание редуктора.

   Смазывание  зубчатых зацеплений и подшипников  применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

   10.1. Смазывание  зубчатых зацеплений.

   Выбираем  сорт масла:

σ_н=572,72Н*мм

ν=3,75 м/с

     Из  таблицы 10.29:                                                                                             

И – Г –  А – 46   

   где И – означает, что масло индустриальное;

 Г –  определяет принадлежность к  группе по назначению – для  гидравлических систем;

А – по эксплуатационным свойствам – масло без присадок

32 – класс  вязкости (кинематическая вязкость при = 41..51 )

        Определяем количество масла:

    Количество  масла определяют из расчёта 0,4…0,8 л. масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Р=3.88 кВт.

     Получаем:

Объем масляной ванны равен 2,7 л. 

     Определяем  уровень масла:

m ≤ h_m ≤ 0,25d₂       h_m = 0,25d₂

 h_m = 40,25 мм 

     где m - модуль зацепления, m=1,75

   Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора контролируем жезловым маслоуказателем. При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей передач. С течением времени оно стареет, его свойства ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей передач. С течением времени оно стареет, его свойства ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой. Дно желательно делать с уклоном 1..2⁰ в сторону отверстия. Для слива масла применяем пробку М16×1,5.

       Для этой цели в корпусе  предусматривают сливное отверстие,  закрываемое пробкой. При длительной  работе в связи с нагревом  масла и воздуха повышается  давление внутри корпуса. Это  приводит к просачиванию масла  через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках.

       

     10.2. Смазывание подшипников.

     Так как окружная скорость больше 2м/с  то применяем смазывание жидкими  материалами. При смазывании зубчатых колес окунанием подшипники качения смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колёсами, образования масляного тумана и растекания масла по валам.

                                                     

  11. Выводы 

      В ходе данного проекта разработали, спроектировали и исследовали привод общего назначения, состоящий из редуктора, зубчатых колес, валов, подшипников, муфты и электродвигателя.

    Из  четырех электродвигателей был  выбран один с наименьшей погрешностью (4А100L4УЗ с Р=2,9 кВт, n =3000 об/мин).

    При проверочном расчете определили силы, действующие в зацеплении, реакции опор подшипников. Спроектированы и подобраны детали редуктора: валы, зубчатые колеса, подшипники; проведен их проверочный расчет на прочность и изгиб, подобрали материал. 

 Для редуктора необходима смазка в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшение износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций. Мы выбрали масло

И-Г-А-46.

В результате всех проведенных расчетов получили, что проверка на прочность по всем элементам привода выполняется. Значит, привод способен привести в действие машины и механизмы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы 

      1.И.В.  Дорошенко, В.В. Ермилов Прикладная  механика. Детали машин. Расчет передач с гибкой связью. Учебно-методическое пособие. Часть 1. Череповец: ЧГУ, 1996.-34 с

      2. И.В. Дорошенко, В.В. Ермилов Прикладная механика. Детали машин. Расчет передач с гибкой связью. Учебно-методическое пособие. Часть 2. Череповец: ЧГУ, 1997.-28 с

      3.В.В. Ермилов Прикладная механика. Расчет валов. Подбор и проверка подшипников. Учебно-методическое пособие. Череповец: ЧГУ, 2000.-22 с

      4.В.В. Ермилов И.В. Дорошенко. Прикладная механика. Детали машин. Расчет соединений. Учебно-методическое пособие. Череповец: ЧГУ, 1997.-28 с

      5. И.В. Дорошенко, В.В. Ермилов, С.В.Егоренкова. Детали машин: методические указания к выполнению лабораторных работ.(часть 1). Череповец: ЧГИИ, 1995.-29 с