Механический привод

К различным соединениям  предъявляют неодинаковые требования к условиям точности. Поэтому система допусков содержит 19 квалитетов: 01, 0, 1, 2,…, 17 (в порядке убывания точности). Характер соединения деталей называют посадкой. Посадку характеризует разность размеров деталей до сборки. Посадки могут обеспечить в соединении зазор и натяг. Посадки характеризуются наибольшими зазорами Smax и натягом Nmax.

Деталь, у которой положение  поля допуска остаётся без изменения и не зависит от вида посадки, называют основной деталью системы. Если этой деталью является отверстие, то соединение выполнено в системе отверстия.

Основные отклонения обозначают буквами латинского алфавита: для отверстий:--прописными А, В, С  и т.д.; для валов—строчными а, в, с и т.д. Преимущественно назначают  посадки в системе отверстия  с основным отверстием Н, у которого ЕI = 0.

Для посадок  с зазором рекомендуют применять неосновные валы t, g, h; для переходных посадок—j_s, r, m, n; для посадок с натягом—h, r, s.

С учётом рекомендаций табл.13.9., стр.308[4] для соединения ступиц зубчатых колёс назначаем посадку Н7/p6,  посадку внутренних колец подшипников на вал К6, посадку наружных колец Н7, посадку распорных втулок Н7/h8.

Допуск формы и расположения поверхностей указываем условными  обозначениями по ГОСТ 2.308-79                   

Шероховатость поверхностей по ГОСТ 2788-73

Ra—среднее арифметическое отклонение профиля

 

 

 

Шероховатость Ra(мкм) рекомендуется:

1,6—торцы валов для  базирования;

3,2; 1,6—поверхности рабочие на  шпоночных пазах вала и ступицы;

0,8; 1,25—поверхности валов  под подшипники и ступицы зубчатых колёс, муфт, шкивов.

0,4; 0,63—поверхности валов под резиновые манжеты;

6,3—нерабочие поверхности.

 

16. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СБОРКИ РЕДУКТОРА

 

Детали выполняются  по требованиям чертежей и технологических карт, перед сборкой детали должны быть проверены и приняты ОТК. Все детали, поступающие на сборку, не должны иметь заусенцев и пройти промывку от загрязнения.

Сборка редуктора производится в два этапа. Сначала формируются сборные единицы отдельных валов, а затем сборные детали с валами и подшипниками устанавливаем в соответствующие гнёзда расточек под подшипники в корпусе редуктора и закрываем крышкой редуктора, соединяем корпусные детали двумя штифтами, которые были установлены ещё до расточки гнёзд под подшипники. Установка этих штифтов гарантирует правильность сборки. Поверхности стыка корпуса и крышки редуктора перед сборкой покрывают пастой «Герметик». Корпусные детали должны быть очищены, промыты, высушены, и покрыты изнутри маслостойкой краской. Соединяются корпус с крышкой редуктора при помощи болтов.

На ведущий вал насаживают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле, до 80–100^оС и закладные крышки; в ведомый вал закладывают  шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала, затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле, и накладные крышки.

 Для нормальной  работы подшипников следует обеспечить  легкое и свободное вращение подвижных элементов подшипников и в тоже время отсутствие излишне больших зазоров. Это обеспечивается с помощью регулировки подшипников, для чего применяют наборы тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.

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 винты, крепящие крышку к корпусу.

Далее на конец ведущего вала в шпоночную канавку устанавливают  шпонка, насаживают шкив, который дополнительно  фиксируется гайкой.

Устанавливают маслоуказатель, заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой, закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытаниям.

 

                    18. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузьмин А.В. Расчеты деталей машин /Справочное пособие/. – Мн.: Высшая школа, 1986 г.

2. Курсовое проектирование деталей машин / Чернавский С.А. и др./ – М.: Машиностроение, 1987 г.

3. Детали машин. Проектирование. Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда.

4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Высшая школа, 1991 г.

5. Конспект лекций по механике 2006 г. Статкевич А.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ   БЕЛАРУСЬ     

       

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛБНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

                                        Факультет     МСФ

                          Кафедра «Детали машин, ПТМ и М»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

                                к курсовому проекту

                          по дисциплине механика

 

 

                      Тема: «Механический привод»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: Тригубович Татьяна

                          Сергеевна

студентка 2 курса 106526 группы

 

 

Руководитель проекта: доцент Статкевич Александр Михайлович

 

 

 

 

 

 

 

                                                       Минск 2008

           6. Расчёт валов по эквивалентному моменту

2. 6.1. Нагрузка валов редуктора

Редукторные валы испытывают два вида деформации - изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытых передач и консольными силами со стороны открытых передач и муфты.

6.1.1. Определение сил в зацеплении закрытых передач

В данном проектируемом приводе  конструируется цилиндрический шевронный редуктор с углом наклона и углом зацепления . За точку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса.

Значения сил определяем по табл. 6.1 [1].

На колесе:

окружная сила        

 

радиальная сила

осевая сила.

На шестерне:

окружная сила,

радиальная сила,

осевая сила .

6.1.2. Определение консольных сил

В проектируемом  приводе конструируется открытая передача, которая определяет консольную нагрузку на выходной конец вала шестерни. Консольная сила от плоскоременной передачи перпендикулярна оси вала и лежит в вертикальной плоскости вместе с радиальной силой . Значение этой консольной нагрузки определяем по табл. 6.2 [1]:

 

 

 

, где

- сила предварительного натяжения ремня, Н,

- угол обхвата ремнем ведущего шкива, град.

Кроме того, консольная нагрузка вызывается муфтой, соединяющей редуктор с рабочей  машиной. Консольная сила от муфты  перпендикулярна оси вала и лежит в горизонтальной плоскости вместе с окружной силой .

Значение  определяется по табл. 6.2 [1]:

                   10.1 Расчет ведущего вала

 

Для удобства вычислений расстояния между основными точками вала обозначим латинскими буквами:

 

a=84

b=65

c=64

а) определяем опорные  реакции в вертикальной плоскости:

 

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в  характерных сечениях 1..4:

 

 

 

         

 

в) Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости

 

 

Проверка

 

г) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1..4:

 

 

 

Строим эпюру крутящих моментов

 

Определяем суммарные  радиальные реакции:

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов:

 

10.2 Расчет ведомого вала

а) определяем опорные реакции в вертикальной плоскости:

 

 

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в  характерных сечениях 1..4:

 

 

 

 

) Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости:

 

Проверка:

 

 

г) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1..4:

 

Строим эпюру крутящих моментов

Определяем суммарные  радиальные реакции:

 

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов:

 

1. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Проверочный расчет предварительно выбранных  подшипников выполняется отдельно для быстроходного и тихоходного вала. Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности , Н., с базовой величиной , Н., или базовой долговечности , ч., с требуемой , ч., по условиям:

 

9.1

 

 

11. ПРОВЕРКА ПОДШИПНИКОВКАЧЕНИЯ  НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Проверочный расчет предварительно выбранных подшипников выполняется  отдельно для быстроходного и  тихоходного вала. Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности , Н., с базовой величиной , Н., или базовой долговечности , ч., с требуемой , ч., по условиям:

.

 

Расчетная динамическая грузоподъемность , Н , и базовая долговечность , ч , определяются :

    

где –   эквивалентная динамическая нагрузка, Н ;

m – показатель степени , m = 3 ;

ω – угловая  скорость соответствующего вала.

 

11.1 Расчет долговечности подшипников  быстроходного вала.

Данные  для расчёта:

Подшипник 206  C_r = 36900 H; C_or = 20000 H

R_a = 0; H; = 1; K_б = 1,4

Определяем  соотношение 

 

Согласно  таблице 9.2[1] находим Y=0

По результату сопоставления  < e выбираем соответствующую формулу для определения эквивалентной динамической нагрузки.

где R_r = R – суммарная реакция подшипника, К_б = 1,4 – коэффициент безопасности.

 

Рассчитываем  динамическую грузоподъёмность и долговечность  подшипника.

 

 

11.2 Расчет долговечности подшипников тихоходного вала.

 

Данные  для расчёта:

Подшипник 109  C_r = 21200 H; C_or = 12200 H

R_a = 424;  R_r = 1124 H; = 1; K_б = 1

Определяем  соотношение 

По соотношению  определить коэффициенты e и Y

Согласно  таблице 9.2[1] находим  е = 0,22; Y=1,99

По результату сопоставления  < e выбираем соответствующую формулу для определения эквивалентной динамической нагрузки.

где R_r = R – суммарная реакция подшипника, К_б = 1– коэффициент безопасности.

 

Рассчитываем  динамическую грузоподъёмность и долговечность  подшипника.

Учитывая, что данный подшипник особо лёгкой серии, то полученную долговечность считаем приемлемой.

 

 

 

13. РАСЧЕТ  ВАЛОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

 

Проверочный расчет валов на прочность выполняют  на совместное действие изгиба и кручение. При этом расчет отражает разновидности цикла напряжений изгиба и кручения , усталостные характеристики  материалов , размеры , форму и состояние поверхности валов . Проверочный расчет проводится после завершения конструктивной компоновки и установления окончательных размеров валов . Цель расчета заключается в определении коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнении их с допускаемыми .

 

S ≥ [S]

 

При высокой  достоверности расчета [S]=2,5 . Будем производить расчет для опасных сечений каждого из валов.

 

 

13.1 Проверка на усталостную и  статическую прочность быстроходного  вала

 

Исследовав  эпюру суммарных  моментов, определяем опасное сечение вала, которым является сечение шестерни. Расчет производим в соответствии пункта  11.3 [4].