Вертикальный аппарат с приводом и мешалкой

Полученное значение меньше допускаемого , следовательно, условие прочности шпоночного соединения на смятие выполняется.

3. Проверка  шпонки на срез

Полученное значение меньше допускаемого , следовательно, условие прочности шпонки на срез выполняется.

8. Подбор  стандартных изделий для фиксации колеса на валу

Цель расчета:

1) Подобрать стопорную многолапчатую шайбу по ГОСТ 11872-80;

2) Подобрать круглую гайку шлицевую по ГОСТ 11871-80;

3) Подобрать винт для крепления лабиринтного уплотнения к колесу.

Исходные данные:

 – диаметр резьбовой части  на конце ведомого вала редуктора;

1. Подбор  стопорной многолапчатой шайбы

 по ГОСТ 11872-80

[1] стр. 190, табл. 9.2, Шайба стопорная 36 ГОСТ 11872-80, характеристики приведены в таблице 5, размеры в мм:

Таблица 5 – Шайба стопорная для фиксации колеса на валу

Диаметр   резьбы	d	D	D1	b	h	l	r	S
36	36,5	58	45	5,8	5	33	0,5	1,6

 

2. Подбор  круглой гайки шлицевой

 по ГОСТ 11871-80

[1] стр. 188, табл. 9.1, Гайка М36×1,5 ГОСТ 11871-80, характеристики приведены в таблице 6, размеры в мм:

Таблица 6 – Гайка круглая шлицевая для фиксации колеса на валу

d	Шаг резьбы	D	D1	с	H	b	h
36	1,5	55	48	1,0	10	6	3

 

3. Подбор  винта для крепления лабиринтного уплотнения к колесу

 по ГОСТ 17473-80, характеристики приведены в таблице 7, размеры в мм:

Таблица 7 – Винт М3×12.58

Наружный диаметр резьбы	Шаг резьбы	Внутренний диаметр резьбы	D	R1	R	K1	l	l0
3	0,5	2,459	5,5	2,9	0,1	2,1	10	10

9. Подбор  подшипников

Цель расчета:

Подобрать шарикоподшипники радиально-упорные  однорядные;

Исходные данные:

 – диаметр ведущего вала  под подшипником;

 – диаметр ведомого вала  под подшипником.

Решение:

[1] стр. 176: Для фиксации осей валов редуктора в строго определенном положении необходимо использовать подшипники качения. Радиально-упорные шарикоподшипники воспринимают комбинированные радиально-осевые нагрузки. Осевая грузоподъемность их зависит от угла контакта, имеющего значения , , . С увеличением угла допускаемая осевая нагрузка возрастает за счет радиальной. Подшипники способны воспринимать осевую нагрузку только в одном направлении, поэтому для фиксации вала в обе стороны их устанавливают попарно. Для тихоходных валов используют подшипники легких серий, для более быстроходных – средних и тяжелых серий.

По [1] стр. 399, табл. П6. приложения по ГОСТ 831-75 выбираем подшипники для ведущего и ведомого валов, характеристики сведены в таблицу 8, размеры в мм.

Таблица 8 – Радиально-упорные шарикоподшипники

Серия	Угол контакта	Условное обозначение	d	D	B	T	r	r1	С	С0
Легкая узкая		36206	30	62	16	16	1,5	0,5	22,0	12,0
Легкая узкая		36208	40	80	18	18	2	1	38,0	23,2

 

10. Конструирование корпуса редуктора

Цель расчета:

Определить основные элементы корпуса из чугуна по [1] стр. 241, табл. 10.2 и [1] стр. 242, табл. 10.3.

Подобрать шайбы пружинные по ГОСТ 6402-70.

Исходные данные:

 – внешнее конусное расстояние.

[1] стр. 238-247:

В корпусе редуктора размещаются  детали зубчатой передачи. При его  конструировании должны быть обеспечены прочность и жесткость, исключающие  перекосы валов.

Для повышения жесткости служат ребра. Корпус обычно выполняют разъемным, состоящим из основания (картера) и  крышки.

Материал корпуса обычно чугун  СЧ10 или СЧ15.

Основание и крышку фиксируют относительно друг друга двумя болтами.

В редукторах с большим выделением тепла предусматривают отдушину, соединяющую внутреннюю полость  редуктора с атмосферой. Установка  отдушины повышает надежность уплотнения. Простой отдушиной может быть ручка крышки.

Для удаления загрязненного масла  и для промывки редуктора в  нижней части редуктора делают отверстие  под пробку. Под цилиндрическую пробку ставят уплотняющую прокладку из кожи, маслостойкой резины, алюминия или  меди.

Маслоспускное отверстие выполняют  на уровне днища или несколько  ниже его.

Подшипники закрывают глухими  крышками или сквозными крышками на винтах, через которые проходят концы валов.

Материал крышек чугун СЧ12.

1. Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого конического редуктора 
   ; 
   . 
   С учетом того, что требуется , примем .
2. Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса .
3. Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса . 
   Конструктивно берем .
4. Толщина нижнего пояса корпуса

без бобышки:

при наличии бобышки:

5. Толщина ребер основания корпуса
6. Толщина ребер крышки
7. Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса 
   .
8. Диаметр фундаментных болтов c учетом размеров стойки для привода

 
Болт М22×65 ГОСТ 7798-70.

9. Диаметр болтов у подшипников ведомого вала

 

Болт М16×35 ГОСТ 7798-70.

10. Диаметр болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой 
    .

 Болт М12×25 ГОСТ 7798-70. 
Таблица 9 – Болты с шестигранной головкой нормальной точности по ГОСТ 7798-70, d₁=d, H 0,7d.

Наружный диаметр резьбы, d	Шаг резьбы	Размер под ключ, S	Диаметр описанной окружности, D	Длина болта, l	Длина резьбы, l0
22	2,5	32	35	65	63
16	2,0	24	26,2	35	32
12	1,75	19	20,9	25	20

11. Подбор шайб пружинных

по ГОСТ 6402-70 
Шайба 16 65Г ГОСТ 6402-70, Шайба 12 65Г ГОСТ 6402-70, Шайба 22 65Г ГОСТ 6402-70, характеристики шайб сведены в таблицу 10, размеры в мм:

Таблица 10 – Шайбы пружинные по ГОСТ 6402-70, m = 0,7S

Резьба	d	S = b
М22	22,5	5,5
М16	16,3	4
М12	12,1	3

 

11. Крышки  узлов подшипников качения

Цель расчета:

1) Подобрать торцовую глухую крышку;

2) Подобрать крышку торцовую с отверстием для манжетного уплотнения;

3) Подобрать болты для крепления крышек и шайбы пружинные;

5) Подобрать манжету.

Исходные данные:

 – диаметр ведущего вала  под подшипником;

 – диаметр ведомого вала  под подшипником;

 – наружный диаметр подшипника  на ведущем валу;

 – наружный диаметр подшипника  на ведомом валу.

 

1. Подбор  торцовой глухой крышки

 Таблица 11 – Крышка 2-62 ГОСТ 18511-73.

D	D1	D2	D3	d	d2	H	l	h	c	r	n
62	78	95	52	7	14	15	10	5	1,0	0,6	4

2. Подбор крышки торцовой с отверстием для манжетного уплотнения

Таблица 12 – Крышка 2-90×30 ГОСТ 18512-73.

Dh7	D1	D2	D3	D4	диаметр вала	D5 H9	D6 H8	n	d	d2	H	h	h1	l	B	B1	c	r
62	78	95	52	60	30	31	52	4	7	14	17	5	2	2	15	11	1,0	0,6

3. Подбор болтов для крепления крышек

Таблица 13 – Болт М12×35.58 ГОСТ 7798-70, d₁=d, H 0,7d.

d	Шаг резьбы	S	D	l	l0
12	1,75	19	20,9	25	20

4. Подбор пружинных шайб

Таблица 14 – Шайба 12 65Г ГОСТ 6402-70, m = 0,7S.

Резьба	d	S = b
М12	12,1	3

5. Подбор манжеты

Таблица 15 – Манжета 2-40 ГОСТ 8752-70.

Диаметр вала, d	D1	h1
30	52	10

 

12. Смазывание  редуктора

1. Выбор условий смазки редуктора

Смазывание зубчатых и червячных  зацепление уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ  и нагрев деталей, а также предохраняет детали коррозии.

Для заливки масла и осмотра  в крышке корпуса имеется окно, закрываемое крышкой.

Для удаления загрязненного масла  и для промывки редуктора в  нижней части корпуса делают отверстие  под пробку с цилиндрической или  конической резьбой. Маслоиспускательное  отверстие выполняют на уровне днища  или несколько ниже него.

Так как окружная скорость в зацеплении весьма мала, используется картерное  смазывание, которое осуществляется окунанием зубчатых и червячных  колес в масло, заливаемое внутрь корпуса.

2. Выбор сорта и марки масла

По ист. [1], выбор сорта масла  начинают с определения необходимой  кинематической вязкости масла в  зависимости от окружной скорости. Принимаем (ист. [1] стр. 253 табл. 10.8 при σ< 600 МПа при окружной скорости до 2 м/с) кинематическую вязкость масла

После определения кинематической вязкости выбираем сорт масла (ист. [1] стр. 253 табл. 10.10): для смазывания конической передачи выбираем индустриальное масло  марки И-40А.

13. Выбор муфты

Цель расчета:

Подобрать муфту продольно-разъемную и необходимый крепеж.

Исходные данные:

 – вращающий момент на  валу колеса;

 – диаметр ведомого вала под муфтой.

[2] стр. 471 – 472: Муфтами называют устройства, с помощью которых соединяют между собой валы или валы с находящимися на них деталями для передачи вращающего момента. Фланцевые муфты рекомендуют применять для соединения соосных валов. Полумуфты насаживают на концы соединяемых валов, закрепляют круглыми гайками и стягивают шпильками. Центрирование полумуфт обеспечивают дистанционным кольцом. Материал полумуфт – сталь 40. Кольцо, шпильки и гайки изготавливают из стали 35.