Проект привода к цепному конвейеру (стр. 2 из 2)
Мощность на червяке
Температура нагрева масла:
где коэффициент теплоотдачи КТ = 13 Вт / (м2 · с);
площадь поверхности корпуса А = 0,78 м2 при aW = 200 мм.
III РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ
Выбор материала
Для колеса и шестерни примем одинаковый материал – сталь 40Х, ТО колеса - улучшение, твердость 269...302 НВ; ТО шестерни - улучшение и закалка токами высокой частоты (ТВЧ).
Межосевое расстояние:
, мгде Ka = 4950 – для прямозубых колес;
Ka = 4300 – для косозубых и шевронных колес;
[σ]H – в Па;
ψa = 0,4..0,5 – при симметричном расположении опор (одноступенчатый редуктор);
ψa = 0,25..0,4 – при несимметричном;
Примем 9-ю степень точности зубчатой передачи.
Допускаемые контактные напряжения
[σ]H = 1,8 · HRCCP + 170 = 835 МПа
[σ]F = 370 МПа
Предварительные основные размеры колеса:
Делительный диаметр
Ширина b2 = Ψba · aW = 81 мм
b2 = 80 мм
Модуль передачи
, мгде Km = 6,6 – для прямозубых колес;
Km = 5,8 – для косозубых и шевронных колес;
[σ]F – в Па;
Принимаем m = 4,5 мм.
Минимальный угол наклона зубьев β = 0
Суммарное число зубьев
Число зубьев шестерни и колеса:
- шестерни
Z1= 30
- колеса Z2 = ZΣ – Z1 = 50
Фактическое передаточное число:
Диаметры колес:
Делительные диаметры:
- шестерни
- колеса
Диаметры окружностей вершин:
- шестерни
- колеса
Диаметры окружностей впадин:
- шестерни
- колеса
Силы в зацеплении:
- окружная
- радиальная
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба:
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса
Степень точности = 9
- в зубьях шестерни:
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям:
Расчетное контактное напряжение
→ 800,9 МПа ≤ 835 МПаКHα = 1, КH = 3,2·105, КHV = 1,13
IV Ориентировочный расчет валов РЕДУКТОРА
Быстроходный (входной) вал червяка:
Диаметры участков вала:
принимаем d = 28 мм
Диаметр вала в месте установки подшипника:
dП ≥ d + 2 · t = 35 мм
t = 3.5 мм
Диаметр буртика (заплечика) для упора подшипника:
dБП ≥ dП + 3 ∙ r = 42 мм
Длина промежуточного участка вала:
lКБ = 2 · dП = 85 мм
Выходной (тихоходный) вал червячного колеса:
Диаметры участков вала:
принимаем d = 60 мм
Диаметр вала в месте установки подшипника:
dП ≥ d + 2 · t = 70 мм
t = 4,6 мм
Диаметр буртика (заплечика) для упора подшипника:
dБП ≥ dП + 3 ∙ r = 85 мм
Диаметр вала в месте установки колеса:
dК ≥ dБП = 85 мм
Длина промежуточного участка валаlКТ = 1,2 · dК = 102 мм
VРАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ДЕТАЛЯМИ ПЕРЕДАЧ
Чтобы вращающиеся колеса не задевали за внутренние стенки корпуса, между ними оставляют зазор а, который определяют по формуле:
Расстояние b0 между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов принимают b0 ≥ 4 ∙ a= 48 мм
Расстояние между торцовыми поверхностями колес c = (0,3…0,5) ∙ a = 48 мм
VII РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ
В соответствии с установившейся практикой проектирования тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям:
- для опор валов конических и червячных колес, а также червяков применяют конические роликовые подшипники (рис. 3.1, б), которые хорошо воспринимают осевые нагрузки, возникающие в конических и червячных передачах;
Для быстроходного вала выбираем подшипники типа 7207А, для тихоходного вала выбираем подшипники типа 7214А,
VIII ВЫБОР СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания и задиров, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей.
Для смазывания передачи применяем картерную систему. В корпус редуктора заливаем масло на 10 мм, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло 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. Объем масляной ванны V определяется из расчета 0,25 дм3 масла на 1 кВт.
V = 0,25∙15 = 3,75 дм3
Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.
VIII ВЫБОР МУФТЫ
Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент Т, Н∙м. По табл. К22 [3] примем упругую втулочно-кольцевую муфту МУВП I-45.
Полумуфты изготавливают из стали 30Л (ГОСТ 977-88); материал пальцев – сталь № 45 (ГОСТ 1050-74); Материал упругих втулок – резина с пределом прочности при разрыве не менее 8 Н/мм2.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1998. – 444 с.
2. Чернавский С.А., Снесарев Г.А. и др. Проектирование механических передач: учебно-справочное пособие. – М.: Машиностроение, 1984. – 370 с.
3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для техникумов. – М.: Высшая школа, 1991. – 432 с.