Одноступенчатый цилиндрический редуктор с цепной передачей (стр. 6 из 6)

Принимаем крепление подшипников на валу и в корпусе при помощи упорных стопорных пружинных колец прямоугольного сечения. Их размеры принимаем по, [1,c.191,194]. Пример установки колец по, [1,c.197,рис. 9.29].

(В тех случаях, когда на подшипник не действует осевая нагрузка – прямозубая передача, и необходимо предотвратить только случайное смещение подшипника, осевое крепление на валу осуществляется соответствующей посадкой без применения дополнительных устройств).

(В передачах с шевронными колесами осевое усилие отсутствует. Однако из-за неточности изготовления и сборки в зацепление может входить только один шеврон; при этом в нем возникает осевая сила, которая стремится переместить вал-шестерню вдоль оси. В связи с этим ведущий вал делают плавающим, для этого вала применяют радиальные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами, [1, c.397]. При этом подшипники фиксируют на валу и в корпусе при помощи упорных стопорных пружинных колец прямоугольного сечения, [1,c.197]).

Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления ранее были выбраны мазеудерживающие кольца,(ПЗ,п.7). Их конструкцию принимаем по, [1,c.207, рис. 9.39].

(По заданию могут быть установлены маслоотражательные кольца. Их конструкция, [1,c.207, рис. 9.38] ).

Для уплотнения сквозных крышек подшипников принимаем на ведущем валу войлочное уплотнение. Его конструкцию определяем по, [3,c.120]. На ведомом валу манжета резиновая армированная. Манжету устанавливаем снаружи крышки, [1,.208, рис 9.41]. Размеры манжеты, [1,c.209],[3,c.118, 119].

По заданию может быть предусмотрено щелевое уплотнение. Его конструкцию принять по, [1,c.210, рис. 9.46],[3,c.120].

Так как в задании нет особых требований к качеству редуктора принимаем подшипники качения 6-го класса точности, [1,c.200].

Для слива масла принимаем пробку с шестигранной головкой. Её конструкция по, [1,c.254].

Для выравнивания давления внутри корпуса редуктора с атмосферным принимаем пробку-отдушину, которую устанавливаем в крышке смотрового отверстия. Её конструкция по, [1,c.246, рис. 10.21]. (Если межосевое расстояние редуктора аw < 125мм – отдушину можно не устанавливать, если она не указана в задании).

Для заливки масла и осмотра редуктора предусматриваем в крышке редуктора смотровое отверстие. Его конструкция по, [1,c.244].

(Если межосевое расстояние в редукторе аw < 100мм – заливку масла и осмотр редуктора осуществляем при снятой крышке редуктора, если смотровое отверстие не предусмотрено заданием).

Для транспортировки редуктора в корпусе предусматриваем приливы в виде крюков. Их конструкция по, [1,c.239, 240, 244].

(По заданию могут быть предусмотрены петли, [1,c.244] или рым-болт, [3,c.178] ).

Для удобства снятия крышки редуктора, в поясе крышки устанавливаем отжимной болт с резьбой М10.

Вторая эскизная компоновка, (ПЗ, приложение Б).

Методические указания.

При принятии различных конструктивных решений, они должны быть обоснованы и соответствовать индивидуальному творческому заданию.

11 Проверочный (уточненный) расчет валов

Производим расчет ведомого вала только в одном сечении – под зубчатым колесом.

Материал вала – сталь 45 нормализованная, предел прочности

σв=570МПа, [1, с. 34, табл. 3.3].

Определяем предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

, (81)

МПа.

Определяем предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

(82)

МПа.

Исходные данные:

dк2– диаметр вала под зубчатым колесом, dк2=50 мм, (ПЗ,п3);

М2 – крутящий момент на втором валу, М2=156,2 Н·м, (ПЗ,п1) ;

Mи – суммарный изгибающий момент под колесом, Mи=77,2 Н·м .

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки, поэтому коэффициенты Кσ=1,59 и Кτ=1,49, [1, с. 165, табл. 8.5].

Масштабные факторы εσ=0,82 и ετ=0,70, [1, с.166, табл. 8.8].

Коэффициенты ψσ=0,15 и ψτ=0,1, [1, с.163, 166].

Определяем момент сопротивления кручению:

(83)

где b – ширина шпонки , b=14 мм;

t1=5,5 мм – глубина паза вала, [1,с.169].

Wкнетто= 3,14·503/16 – 14·5,5(50-5,5)2 /2·50=23000 мм3

Определяем момент сопротивления изгибу:

(84)

Wнетто= 3,14·503/32 – 14·5,5(50-5,5)2 /2·50=10740 мм3

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжения:

, (85)

τv=156,2·103/2·23000=3,4 МПа

Определяем амплитуду нормальных напряжений изгиба:

(86)

σv=77,2·103/10740=7,19 МПа.

Среднее напряжение σm=0.

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

(87)

Sσ=246/(1,59·7,19/0,82)=17,6.

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

(88)

Sτ=

18,73.

Определяем результирующий коэффициент запаса прочности:

S=

, (89)

S==

=12,8.

Допускаемый коэффициент запаса прочности [S]=2,5, [1, с. 162]. Условие S ≥ [S] выполнено.

[1,с162

166, 311 317]

Методические указания

При расчете ведомого вала выполнить расчёт в месте установки более нагруженного подшипника, [1,с.314

315].

12 Подбор посадок основных деталей редуктора

Выбираем посадки внутреннего и наружного колец подшипников. Нагружение наружных колец местное, поэтому для более равномерного износа кольца необходимо обеспечить незначительное проворачивание кольца, т.е. выбрать посадку с зазором. Поэтому выбираем посадку Н7/10. Нагружение внутренних колец подшипников циркуляционное, поэтому для исключения проворачивания по посадочной поверхности вала необходимо выбрать посадку с гарантированным натягом. Принимаем посадку внутреннего кольца подшипника на вал редуктора L0/k6.

Посадка зубчатого колеса на вал редуктора Н7/р6.

Посадка звездочки цепной передачи на вал редуктора Н7/h6.

Посадка полумуфты на ведущий вал редуктора Н7/р6.

Выбираем посадку закладной крышки в корпусе редуктора Н7/h7.

Выбираем посадки мазеудерживающих колец на валы редуктора H7/k6.

Выбираем посадку распорной втулки на вал редуктора Н7/р6.

Выбираем отклонение вала в месте установки манжеты h10.

Выбираем отклонение диаметра отверстия в закладной крышке для установки манжеты Н9.

Выбираем отклонение наружного диаметра шайбы для демонтажа манжеты h7.

Выбираем отклонение диаметра отверстия в закладной крышке для установки войлочного уплотнения Н12.

Выбираем отклонение ширины отверстия в закладной крышке для установки войлочного уплотнения Н12.

Выбираем отклонения вала в месте установки войлочного уплотнения h11.

Выбираем отклонение диаметра отверстия в сквозной крышке в месте прохождения через нее вала Н12.

[1,с.263,317,318].

13 Смазка зацепления и подшипников редуктора

Смазывание зубчатого зацепления осуществляется окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм.

Определяем объем масляной ванны:

, (90)

где Ртр – требуемая мощность, Ртр=5,28 кВт, (ПЗ, п.1).

V=0,25·5,28=1,32 дм3.

Определяем высоту масляной ванны:

, (91)

где а=276 мм – длина масляной ванны;

b=74 мм – ширина масляной ванны, (ПЗ, прилож. Б).

h=

=65 мм.

Определяем марку масла

Исходные данные :

Окружная скорость в зацеплении :

υ=3,09м/с;

Допускаемое контактное напряжение: σН=353 МПа, (ПЗ, п.2).

При такой скорости и контактном напряжении рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 28·106 м2/с, [1, с.253, табл. 10.8].

Принимаем по ГОСТ 20799-75 масло индустриальное И-30А,

[1, с.253, табл. 10.10].

Камеры подшипников заполняем смазочным материалом УТ-1, [1,с.203,табл. 9.14], периодически пополняя его при осмотре редуктора.