Привод барабанной печи для обжига пирита

[pic],

      где амплитуда  и среднее напряжение отнулевого  цикла

[pic].

      При d = 36 мм; b[pic]h = 10[pic]8 мм; t1 = 5 мм [1, с. 165, табл. 8.5]

[pic] мм3;

[pic] МПа.

      Принимается kτ = 1,68 [1, с. 165, табл. 8.5];  ετ = 0,75 [1, с. 166, табл. 8.8] и ψτ = 0,1 [1, с. 166].

[pic].

      ГОСТ 16162 – 78 указывает на то, чтобы конструкция  редукторов предусматривала возможность  восприятия радиальной консольной  нагрузки, приложенной в середине  посадочной части вала. Величина  этих нагрузки для одноступенчатых  зубчатых редукторов на быстроходном  валу должна быть

[pic].

      Принимается  у ведущего вала длину посадочной  части под муфту, равной длине  полумуфты l = 50 мм (муфта УВП для  валов диаметром 36 мм). Изгибающий  момент в сечении А-А от консольной  нагрузки

[pic] Н*мм.

      Коэффициент  запаса прочности по нормальным  напряжениям

[pic],

      Момент сопротивления  сечения нетто при d = 36 мм; b[pic]h = 10[pic]8 мм; t1 = 5 мм [1, с. 165, табл. 8.5]

[pic] мм3;

      Амплитуда  нормальных напряжений изгиба

[pic] МПа.

      Среднее  значение цикла нормальных напряжений  σm = 0.

      Принимается kσ = 1,79 [1, с. 165, табл. 8.5];  εσ = 0,87 [1, с. 166, табл. 8.8].

      Тогда

[pic].

      Результирующий  коэффициент запас прочности  для сечения А-А.

[pic].

      Ведомый  вал (рис. 3).

      Материал  вала – сталь 45 нормализованная; σв = 570 МПа [1, с. 34, табл. 3.3].

      Предел прочности  при симметричном цикле изгиба

[pic] МПа.

      Предел выносливости  при симметричном цикле касательных  напряжений

[pic] МПа.

      Сечение  А-А (рис. 3).

      Диаметр  вала в этом сечении 45 мм. Концентрация  напряжения обусловлена наличием  шпоночной канавки.

      Крутящий  момент Т2 = 186,26*103 Н*мм.

      Изгибающий  момент в горизонтальной плоскости (рис. 3)

[pic] Н*мм;

      изгибающий  момент в вертикальной плоскости

[pic] Н*мм;

      суммарный  изгибающий момент в сечении  А-А

[pic] Н*мм

      Коэффициент  запаса прочности по касательным  напряжениям

[pic],

      Момент сопротивления  кручению сечения нетто при d = 45 мм; b[pic]h = 14[pic]9 мм; t1 = 5,5 мм [1, с. 165, табл. 8.5]

[pic] мм3;

      Амплитуда  и среднее значение цикла касательных  напряжений

[pic] МПа.

      Принимается kτ = 1,47 [1, с. 165, табл. 8.5];  ετ = 0,83 [1, с. 166, табл. 8.8] и ψτ = 0,1 [1, с. 166].

      Тогда

[pic].

      Коэффициент  запаса прочности по нормальным  напряжениям

[pic],

      Момент сопротивления  изгибу сечения нетто при d = 45 мм; b[pic]h = 14[pic]9 мм; t1 = 5,5 мм [1, с. 165, табл. 8.5]

[pic] мм3;

      Амплитуда  нормальных напряжений изгиба

[pic] МПа.

      Среднее  значение цикла нормальных напряжений  σm = 0.

      Принимается kσ = 1,56 [1, с. 165, табл. 8.5];  εσ = 0,83 [1, с. 166, табл. 8.8].

      Тогда

[pic].

      Результирующий  коэффициент запас прочности  для сечения А-А.

[pic].

      Сечение  К-К (рис. 3).

      Концентрация  напряжений обусловлена посадкой  подшипника с гарантированным  натягом.

      Принимаются [1, с. 166, табл. 8.7]: kσ/εσ = 3,1; kτ/ετ = 0,6* kσ/εσ + 0,4 = 2,3.

      Изгибающий  момент

[pic] Н*мм.

      Осевой момент  сопротивления

[pic] мм3.

      Амплитуда  нормальных напряжений

[pic] МПа.

      Полярный  момент сопротивления

[pic] мм3.

      Амплитуда  и среднее значение цикла нормальных  напряжений

[pic] МПа.

      Коэффициент  запаса прочности по нормальным  напряжениям

[pic]

      Коэффициент  запаса прочности по касательным  напряжениям

[pic]

      Результирующий  коэффициент запаса прочности  для сечения В-В

[pic].

      Сечение  Л-Л (рис. 3).

      Концентрация  напряжений обусловлена переходом  от диаметра 40 мм к диаметру  вала 36 мм: при D/d = 40/36 = 1,11 и r/d = 1/36 = 0,028. Коэффициенты  концентрации напряжений kσ = 2,23, kτ = 1,41 [1, с. 163, табл. 8.2].   Масштабные  факторы εσ = 0,86, ετ = 0,74 [1, с. 166, табл. 8.8].

      Внутренние  силовые факторы те же, что  и для сечения Л-Л.

      Осевой момент  сопротивления сечения

[pic] мм3.

      Амплитуда  нормальных напряжений

[pic] МПа.

      Полярный  момент сопротивления

[pic] мм3.

      Амплитуда  и среднее значение цикла нормальных  напряжений

[pic] МПа.

      Коэффициент  запаса прочности по нормальным  напряжениям

[pic]

      Коэффициент  запаса прочности по касательным  напряжениям

[pic].

      Результирующий  коэффициент запаса прочности  для сечения Л-Л

[pic].

      Результаты  расчётов всех коэффициентов  запаса сводятся в табл. 5.

 

 

      Табл.5. Коэффициенты  запаса прочности для всех  опасных сечений

|                                           |Ведомый вал                                                                                              |

|Сечение                                    |А-А                               |Л-Л                               |К-К                               |

|Коэффициент запаса s                       |10                                |2,57                              |2,74                              |

 

 

      Из табл.5 видно, что во всех сечениях s > [s] = 2,5.

 

 

      11 Анализ  посадок

 

 

      Посадки  назначаются в соответствии с  указаниями, данными [1, табл. 10.13].

      Соединение  вал-ступица зубчатого колеса.

      Вычерчивается  эскиз соединения и проставляется  посадка (45 Н7/r6.

      Находятся  предельные отклонения  согласно [1, c. 260, табл.10.11] и [1, c. 262. табл.10.12]:

      - для отверстия (45 Н7

      ES = + 25 мкм;

      EI = 0 мкм;

      - для вала (45 r6

      es = + 50 мкм;

      ei = + 34 мкм.

      Вычисляются  предельные размеры отверстия  и вала

Dmax = D + ES = 45 + 0,025 = 45,025 мм;

Dmin = D + EI = 45 мм;

dmax = D + es = 45 + 0,05 = 45,05 мм;

dmin = D + ei = 45 + 0,034 = 45,034 мм;

      Определяются величины допусков для отверстия и вала

TD = ES – EI = 25 – 0 = 25 мкм;

Td = es – ei  = 50 – 34 = 16 мкм;

      Вычисляются предельные значения натягов

Nmax = es – EI = 50 – 0 = 50 мкм;

Nmin = ei – ES = 34 – 25 = 9 мкм;

      Строится  картина расположения допусков  и проставляются: Dmax, Dmin, dmax, dmin, D, ES, EI, es, ei. Проставляются величины допусков  и натягов Nmax, Nmin.

[pic]

Рис. 4. Поле допусков отверстия и вала соединения вал – ступица зубчатого колеса

      Определяется  допуск натяга

TN = TD + Td = 25 + 9 = 34 мкм.

      Соединение  вала со ступицей колеса выполнено  по посадке с гарантированным  натягом 34 мкм. Посадка выполнено  в системе отверстия.

      Посадка  крышки подшипника в корпус  редуктора. Посадка с зазором.

      Вычерчивается  эскиз соединения и проставляется  посадка (80 Н7/h8;

      Находим  предельные отклонения:

      для отверстия (80 Н7

      ES = + 30 мкм;

      EI = 0 мкм;

      для крышки  подшипника (80 h8

      es = + 0 мкм;

      ei = -46 мкм.

      Вычисляются  предельные размеры отверстия  и вала

Dmax = D + ES = 80 + 0,03 = 80,03 мм;

Dmin = D + EI = 80 + 0 = 80 мм;

dmax = D + es = 80 + 0 = 80 мм;

dmin = D + ei = 80 – 0,046 = 79,954 мм.

      Определяются величины допусков для отверстия и вала

TD = ES – EI = 30 – 0 = 30 мкм;

Td = es – ei  = 0 – (-46) = 46 мкм.

      Вычисляются предельные значения зазоров

Smax = ES – ei = 30 – (-46) = 76 мкм.

      Строится  картина расположения допусков  и проставляются: Dmax, Dmin, dmax, dmin, D, ES, EI, es, ei. Проставляются величины допусков  и зазоров Smax.

[pic]

Рис. 5. Поле допусков соединения крышки подшипника в корпус редуктора

 

 

      Соединение  выходного конца ведомого вала  со звёздочкой цепной передачи. Переходная посадка.

      Вычерчивается  эскиз соединения и проставляется  посадка (36 Н7/n6.

      Находятся  предельные отклонения  согласно [1, c. 260, табл.10.11] и [1, c. 262. табл.10.12]:

      - для отверстия (36 Н7

      ES = + 25 мкм;

      EI = 0 мкм;

      - для вала (36 k7

      es = + 17 мкм;

      ei = + 33 мкм.

      Вычисляются  предельные размеры отверстия  и вала

Dmax = D + ES = 36 + 0,025 = 36,025 мм;

Dmin = D + EI = 36 + 0 = 36 мм;

dmax = D + es = 36 + 0,017 = 36,017 мм;

dmin = D + ei = 36 + 0,033 = 36,033 мм.

      Определяются величины допусков для отверстия и вала

TD = ES – EI = 25 – 0 = 25 мкм;

Td = es – ei  = 33 – 17 = 16 мкм;

      Вычисляется максимальное значение натяга

Nmax = es – EI = 33 – 0 = 33 мкм.

      Вычисляется  максимальное значение зазора

Smax = ES – ei = 25 – 17 = 8 мкм

      Строится  картина расположения допусков  и проставляются: Dmax, Dmin, dmax, dmin, D, ES, EI, es, ei. Проставляются величины допусков  и натягов Nmax, Nmin.

[pic]

Рис. 6. Поле допусков соединения выходного конца ведомого вала со звёздочкой цепной передачи

 

 

      12 Система  смазки редуктора

 

 

      Смазывание  зубчатого зацепления производится  окунанием зубчатого колеса в  масло, заливаемое внутрь корпуса  до уровня, обеспечивающего погружение  колеса примерно на 10 мм. Объём  масляной ванны V определяется из  расчёта 0,25 дм3 на 1 кВт передаваемой  мощности

[pic] дм3.

      Устанавливается  вязкость масла [1, с. 253, табл. 10.8]. При  контактных напряжениях σн = 378 МПа  и скорости v = 9,21 м/с рекомендуемая  вязкость масла должна быть  примерно равна 22*10-6 м2/с. Принимается  масло индустриальное И-20А по  ГОСТ 20799 – 75* [1, с. 253, табл. 10.10].

      Камеры подшипников  заполняются пластичным смазочным  материалом  УТ-1 [1, с. 203, табл. 9.14].

 

 

 

 

 

 

      13 Сборка  редуктора

 

 

      Перед сборкой  редуктора внутреннюю полость  корпуса редуктора тщательно  очищают и покрывают маслостойкой  эмалью.

      Сборку производят  в соответствии со сборочным  чертежом редуктора, начиная с  узлов валов:

      - на ведущий  вал  насаживают мазеудерживающие  кольца и шарикоподшипники, предварительно  нагретые в масле до 80-100(С;

      - в ведомый  вал закладывают шпонку и напрессовывают  зубчатое колесо  до упора в  бурт вала; затем надевают распорную  втулку, мазеудерживающие кольца  и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

      Собранный  ведомый вал 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  болты, крепящие крышку к корпусу.

      После в  подшипниковые камеры закладывают  пластичную смазку, ставят крышки  подшипников с комплектом металлических  прокладок для регулировки.

      Перед постановкой  сквозных крышек в проточки  устанавливают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют  проворачиванием валов отсутствие  заклинивания подшипников (валы  должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки болтами.

      Далее на  конец ведомого вала в шпоночную  канавку закладывают шпонку, устанавливают  шкив и закрепляют его торцовым  креплением; винт торцового крепления  стопорят специальной планкой.

      Затем ввертывают  пробку маслоспускного отверстия  с прокладкой и жезловый маслоуказатель.

      Заливают  в корпус масло и закрывают  смотровое отверстие крышкой  с прокладкой из технического  картона;  закрепляют крышку болтами.

      Собранный  редуктор обкатывают и подвергают  испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Заключение

 

 

      В ходе  выполнения курсового проекта  я научился основам конструкторского  дела, приобрел навыки и знания  правил, методов проектирования, на  примере проектирования конического  одноступенчатого редуктроа.

      Подводя  итоги, можжно сказать, что расчеты  передач по таким критериям, как  металлоемкость, габаритные размеры, технологичность изготовления, экономические  показатели и, конечно, компоновка  привода дает возможность принять  оптимальное решение при выборе  типа редуктора. В результате  приобретенные навыки и опыт  проектиравания механизмов обшего  назначения станет базой для  выполнения курсовых проектов  по специальным дисциплинам и  дипломному проекту.

 

 

 

Список использованной литературы

 

 

      1. Чернавский  С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др.: Курсовое проектирование деталей  машин: Учебн. пособие для учащихся  машиностроительных специальностей  техникумов, – 2-е изд., перераб. и  доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.

      2. Методические  указания и технические задания  для курсового проектирования  по прикладной механике/Осипов  В.А., Мурин А.В., Сериков Б.А., Соляник  А.С./ Томск: Изд.ТПУ, 2002 - 36с.

      3. Дунаев  П.Ф., Леликов О.П.: Конструирование  узлов и деталей машин: Учебное  пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и  доп. – М.: Высш. шк., 1985 – 416с.

      4. Шейнблит  А.Е.: Курсовое проектирование деталей  машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.:Высш.шк.,1991- 432 с.

      5. Мягков  В.Д. и др.: Допуски и посадки/Справочник, части I и II – М.: Машиностроение, 1978.

      6. Цехнович  Л.И., Петриченко И.П.: Атлас конструкторский  редукторов. - Учеб. пособие для вузов. Киев: Высшая школа. Головное издательство,1979.-128с.

      7. Воронов  В.В.: Примеры анализа посадок / Томск: Изд. ТПУ, 1989.

      8. Анурьев  В.И.: Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. – 5-е изд., перераб. и  доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 559с.