Первый этап компоновки редуктора

Предварительный расчёт валов редуктора

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал: диаметр выходного конца при допускаемом напряжении МПа I

мм.

Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электро­двигателя (см. рис. 12.1), то необходимо согласовать диаметры ротора и вала У подобранного электродвигателя диаметр вала может быть 42 или 48 мм. Примем мм. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424 — 75 с расточками полумуфт под мм и мм (рис. 12.3). Примем под подшипниками мм. Шестерню выполним за одно целое с валом (см. рис. 10.6). Иногда вал электродвигателя не соединяется не посредственно с ведущим валом редуктора, а между ними имеется ременная или цепная передача (рис. 12.4).

Рис. 4.1 Конструкция ведущего вала

Ведомый вал. Учитывая влияние изгиба от натяжения цепи, принимаем МПа.

Диаметр выходного конца вала

мм.

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда]: мм.

Диаметр вала под подшипниками принимаем мм, под зубчатым колесом мм.

Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

Рис. 3.1 Схема привода

1 — электродвигатель; 2 — наружная передача; 3— редуктор

Рис. 3.2 Конструкция ведомого вала

Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом;

Размеры шестерни: мм; мм; мм.

Колесо кованное: мм; ; мм.

Диаметр ступицы мм;

Длина ступицы мм, принимаем мм.

Толщина обода мм, принимаем мм.

Толщина диска мм.

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

мм, принимаем мм;

мм, принимаем мм.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки

мм; мм;

нижнего пояса корпуса

мм; принимаем мм..

Диаметр болтов:

Фундаментных

мм;

принимаем болты с резьбой М20, крепящих крышку к корпусу у подшипников мм;

принимаем болты с резьбой М16, соединяющих крышку с корпусом

мм;

принимаем болты с резьбой М12

6. Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке

Н·мм.

Передаточное число было принято ранее

Число зубьев: ведущей звездочки

;

ведомой звездочки

Принимаем

и

Тогда фактическое

Отклонение

, что допустимо.

Расчетный коэффициент нагрузки

,

где - динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к глиноболтушке);

учитывает влияние межосевого расстояния ( при );

-учитывает влияние угла наклона линии центров ( , если этот угол не превышает 60°); в данном случае ;

учитывает способ регулирования натяжения цепи; при периодическом регулировании натяжения цепи;

при непрерывной смазке;

учитывает продолжи­тельность работы в сутки, при односменной работе .

Определение шага цепи

Ведущая звездочка имеет частоту вращения

об/мин.

Среднее значение допускаемого давления при об/мин МПа.

Шаг однорядной цепи ( )

мм.

Подбираем по таблице цепь ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568-75, имеющую мм; разрушающую нагрузку кН; массу кг/м; мм².

Скорость цепи

м/с.

Окружная сила

Н.

Проверяем давление в шарнире

МПа

.Уточняем допускаемое давление

При об/мин и мм табличное значение допускаемого давления 22 МПа

МПа.

Условие выполнено.

Определяем число звеньев цепи

где ; ;

Тогда

.

 

 

Округляем до четного числа .
Уточняем межосевое расстояние цепной передачи

мм.

Для свободного провисания цепи предусматриваем возмож­ность уменьшения межосевого расстояния на 0,4 %, т. е. на мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек

мм;

мм.

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

,

где мм — диаметр ролика цепи;

мм;

мм.

Силы, действующие на цепь:

окружная Н;

от центробежных сил Н, где кг/м ;

от провисания Н, где при угле наклона передачи .

Расчетная нагрузка на валы

Н

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса ;

следовательно, условие выпол­нено.

Размеры ведущей звездочки:

ступица звездочки мм; мм; принимаем мм;

толщина диска звездочки мм, где — расстояние между пластинками внутреннего звена.

Первый этап компоновки редуктора

Компоновку провожу в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения по- ложения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опор- ных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняю в одной проекции — разрез по осям валов при снятой крышке редуктора в масштабе 1:1, вычерчиваю тонкими линиями.

Примерно посередине листа параллельно его длинной сто­роне провожу горизонтальную осе- вую линию; затем две вертикальные линии — оси валов на расстоянии a_w — 200 мм.

Вычерчиваю упрощенно шестерню и колесо в виде пряугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваю внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаю зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А₁ — 1.5 δ; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;

б) принимаю зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = δ;

в) принимаю расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = δ; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше
наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни.

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии; габариты подшип- ников выбираю по диаметру вала в месте посадки подшипников d_n1=40 мм и d_n2⁼ 60 мм

Таблица – 7.1 Маркировка подшипников

Решая вопрос о смазывании подшипников. Принимаю для подшипников пластичный смазоч- ный материал. Для предотвра­щения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластич-ного смазочного материала жидким маслом из зоны за­цепления устанавливаю мазеудержива- ющие кольца. Их ширина определяет размер у = 8 ÷ 12 мм.

Измерением нахожу расстояния на ведущем валу l_Х ⁼ 78 мм и на ведомом l ₂ = 82 мм.

Примем окончательно l_t = l₂ = 82 мм.

Рис. 7.1 Предварительная компоновка редуктора

Глубина гнезда подшипника l_г ≈1,5 В; для подшипника 312 В = 31 мм; l_г = 1,5х31 = 46,5 мм; примем l_г = 46 мм.

Толщину фланца ∆ крышки подшипника принимаю при­мерно равной диаметру d₀ отверс- тия; в этом фланце ∆ = 14 мм Высоту головки болта примем 0,7d₆ = 0,7- 12 = 8,4 мм. Устанавливаю зазор между головкой бол­та и торцом соединительного пальца цепи в 10 мм. Длину пальца l примем на 5 мм больше шага t. Таким образом, l = t + 5 =31,75 + 5 - 36,75 мм

Измерением устанавливаю расстояние l ₃ — 81 мм, опреде­ляющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала.. Примем окончательно l ₃ = 82 мм.