ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.03.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
12. Расчет посадки с натягом
Составим расчетную схему для колеса быстроходной ступени, на 2 валу. Будем рассматривать сопрягаемые детали как толстостенные цилиндры (рис.12.1).
Рис.12.1. Расчетная схема соединения с натягом
Условие прочности данного соединения при совместном действии вращающего момента Т и осевой силы Fa:
, (12.1)где k=1,5…3 – коэффициент запаса;
Ft=2Т/d- окружная сила;
d- диаметр посадки;
FT=f∙p∙π∙d∙l- сила трения;
f- коэффициент трения, при механической сборке f=0,08…0,1, при тепловой сборке f=0,12…0,14;
l- длина посадочной поверхности;
p- среднее контактное давление.
Из теории расчета толстостенных цилиндров (из решения задачи Ляме – задачи о сопряжении с натягом двух толстостенных цилиндров) имеем
, (12.2)где c1=(d2+d12)/(d2- d12)-μ1;
c2=(d22+d2)/(d22- d2)+μ2;
d2- наружный диаметр охватывающего цилиндра;
d1- внутренний диаметр охватываемого цилиндра;
E1, E2 , μ1, μ2 – модули упругости и коэффициенты Пуассона материала деталей;
N- расчетный натяг, определяемый из условия прочности соединения.
По расчетному натягу N, определяется наименьший требуемый натяг
Nmin тр=N+u, (12.3)
где
u=5,5(Ra1+Ra2) - поправка на срезание и сглаживание шероховатостей посадочных поверхностей при запрессовке
Ra
1, Ra2 - параметры шероховатости посадочных поверхностей вала и отверстия.
По наименьшему требуемому натягу подбирается наименьший табличный натяг посадкиNmin таб≥ Nmin тр.
Принимаем для посадки зубчатого колеса на вал посадку с натягом
ES = 25 мкм; EI = 0 мкм;
es = 42 мкм; ei = 26 мкм;
Шероховатость посадочных мест принимаем:
Наименьший требуемый натяг:
Наибольший требуемый натяг:
Коэффициенты жесткости Пуассона:
В итоге получили что действующее напряжение не превышает расчетное. Условие прочности выполняется.
13. Проверка шпоночных соединений
В редукторе используются шпоночные соединения ГОСТ 23360-78. Шпонки проверяют на прочность по следующему условию
(13.1)где Ft – окружная сила на шестерне или колеса;
Асм – площадь смятия;
(13.2)где
- рабочая длина шпонки со скругленными торцами;
(13.3)где
- полная длина шпонки;b – ширина шпонки;
- допускаемое напряжение на смятие.
Стандартные размеры шпонок представлены в таблице 13.1.
Таблица 13.1 – Стандартные размеры шпонок
| № | Диаметр вала d, мм | Сечение шпонки, мм | Глубина паза вала t1, мм | Длина l, мм | |
| b | h | ||||
| 1 | 22 | 6 | 6 | 3,5 | 22 |
| 2 | 40 | 12 | 8 | 5 | 40 |
| 3 | 66 | 20 | 12 | 7,5 | 63 |
| 4 | 46 | 14 | 9 | 5,5 | 40 |
Проверяем на смятие шпонку №1 на входном валу редуктора.
Рассчитаем рабочую длину шпонки
Рассчитаем площадь смятия
Проверяем шпонку по условию прочности (13.1)
Условие прочности выполняется.
Проверяем на смятие шпонку №2 под шестерней.
Рассчитаем рабочую длину шпонки
Рассчитаем площадь смятия
Проверяем шпонку по условию прочности (13.1)
Условие прочности выполняется.
Проверяем на смятие шпонку №3 под цилиндрическим зубчатым колесом.
Рассчитаем рабочую длину шпонки
Рассчитаем площадь смятия
Проверяем шпонку по условию прочности (13.1)
Условие прочности выполняется.
Проверяем на смятие шпонку №4 на выходном валу редуктора.
Рассчитаем рабочую длину шпонки
Рассчитаем площадь смятия
Проверяем шпонку по условию прочности (13.1)
Условие прочности выполняется.
14. Выбор способа смазки и смазочного материала
14.1 Смазывание зубчатых зацеплений
Смазывание передач редуктора осуществляется методом непрерывного смазывания жидким маслом, картерным непроточным методом.
Выбираем сорт масла И-Г-А-68 ГОСТ 174794-87, рекомендуемый для цилиндрической передачи.
Объем масляной ванны принимаем в расчете 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности, то есть по формуле
(14.1)
Контроль уровня масла осуществляется жезловым маслоуказателем.
14.2 Смазывание подшипников
Подшипники смазываются консистентной пластичной смазкой – солидол жировой ГОСТ 1033-79. Полость подшипников закрыта с внутренней стороны маслозащитной шайбой. Смазочный материал набивают в подшипники вручную.
15. Назначение посадок деталей
Соединения вращающихся относительно радиальной нагрузки внутренних колец подшипника с валом осуществляется с натягом, исключающим проворачивание и обкатывание кольцом сопряженной ступени вала. На посадочных поверхностях вала и зубчатого колеса следует создавать натяг.
Посадки неподвижных относительно радиальной нагрузки наружных колец подшипника выбирают более свободными, допускающими наличие небольшого зазора.
Поле допуска вала для внутреннего кольца подшипника при циркуляционном нагружении: для роликовых – k6,m6.
Поле допуска отверстия для наружного кольца роликовых подшипников – H7.
Для зубчатого колеса принимается посадка H7/p6.
Поле допуска ширины шпонки – h9; поле допуска ширины шпоночного паза N9
При реверсивной работе с большими толчками и ударами, посадка под муфты принимается H7/n6.
16. Порядок сборки редуктора
Перед сборкой тщательно очищают внутреннюю полость корпуса и покрывают его маслостойкой краской. Проверяется пригодность узлов и деталей редуктора. Сборку производят в соответствии с монтажным чертежом.
Корпус редуктора литой, с горизонтальными разъемами, состоит из двух частей – основание, крышка.
На быстроходный вал редуктора насаживаются подшипники. Подшипники закрепляются в корпусе при помощи уплотнительных прокладок, и герметизируются врезными крышками.
На промежуточный вал напрессовывается до упора в бурт зубчатое колесо. Соединение колеса с валом производится при помощи шпонки. Далее насаживаются распорное кольцо и пара конических роликовых подшипников.
На тихоходный напрессовывается зубчатое колесо. Соединение с валом при помощи шпонки. Надевается распорное кольцо и устанавливаются подшипники.
Для предотвращения попадания консистентной смазки в редуктор используются маслозащитные шайбы со ступицей. Для герметизации используются торцевые и врезные крышки. В подшипники набивается консистентная смазка солидол. После установки валов, корпус закрывается крышкой . Затем части корпуса редуктора фиксируются штифтами и соединяются при помощи болтов (винтов).
Устанавливается жезловый маслоуказатель, пробка сливного отверстия. Через смотровое окно редуктора заливается необходимое количество масла. Смотровое отверстие закрывается крышкой.
Редуктор устанавливается на раме и подсоединяется к валу электродвигателя, установленного на этой же раме, и к приводу посредством цепной передачи.
Проводится проверка работоспособности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовом проекте рассчитан и спроектирован привод, на основе двухступенчатого цилиндрического редуктора.
На основании кинематического расчета выбран электродвигатель 4А132М2Y3 с номинальной мощностью Рном = 11,0 кВт и номинальной частотой вращения n = 2910 об/мин, определено передаточное число привода uф = 30,35.
При расчете зубчатых передач определен главный параметр – межосевое расстояние, подобран материал и произведен проверочный расчет.
При проведении проектного расчета подшипников вычислили динамическую грузоподъемность подшипников и их базовую долговечность. При сравнении этих параметров с базовой грузоподъемностью и требуемой долговечностью определена пригодность подшипников.
Выбран картерный способ смазки редуктора смазочным маслом марки И-Г-А-68 ГОСТ 174794-87.
Определен порядок сборки редуктора.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Поникаров, И.И. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки: учебник. – М.: Альфа-М, 2006. – 608 с.
