расчет и проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора механизма ленточного конвеера и его анализ.

– толщина стенок корпуса, мм; – диаметр стяжных болтов, мм; – зазор между крышкой и консолью, мм; – толщина крышки, мм.Длины всех участков найдены.Длины участков a, b,cдля расчетной схемы:Рисунок 4 – Конструктивная и расчетная схемы выходного валагде Т – крутящий момент, передаваемый валом, Н*м; МПа (Н/мм2)На консольном участке предусмотрен шпоночный паз, который ослабляет сечение, увеличим его диаметр, чтобы получить сечение, равнопрочное расчетному:Уточняем по ГОСТ 6636-69 до dk=26ммДиаметр опорного участка вала:Принимаем dп3= 30 мм, а dпод= 33 мм.Диаметр упорного бурта (переходный участок):Примем Диаметр посадочной (установочной) поверхности шейки под ступицу колеса:Диаметры всех поверхностей найдены.Длины посадочных или установочных участков – ly:длина консольного участка ly1=42 ммдлина второго участка ly2=b2=45 ммДлины опорных участков – l0:Нагрузки радиальные, поэтому выбираем шариковые радиальные подшипники легкой серии №207:d=35 мм, D=72 мм, B=17 мм, C=17кН, C0=13кН.l01=l02=В=17 мм.У двух переходных участков, расположенных между вращающимися колесами и корпусом подшипников длины одинаковы lп1 = lп2 (симметричное расположение опор).lп1 = lп2=Δ+1=11 мм.У третьего участка, расположенного со стороны входа, необходимо учитывать и длину бобышки, в которой устанавливается подшипник и манжетное уплотнение, и ширину подшипника с учетом его заглубления, и толщину крышки, и упорную часть консоли.Длины всех участков найдены.Длины участков a, b,cдля расчетной схемы:5. Проверочный расчет выходного вала5.1 Уточненный расчет на статическую прочностьПроверочный или уточненный расчет валов производится, как уже отмечалось на статическую прочность, усталостную прочность (или выносливость), а также, при значительных длинах валов, на жесткость.Силы в зубчатом зацеплении: .Рисунок 5 – Расчетная схема выходного валаГоризонтальная плоскость:– условие выполняется.I участок:при ;при .II участок:при ;при .III участок:при ;при.Вертикальная плоскость:условие выполняется.I участок:при ;при .II участок:при ;при III участок:при ;при.Рисунок 6 – Определение опасного сечения выходного валаНаходим результирующие изгибающие моменты и определяем опасное сечение:В точке «А»: ;В точке «C»: ;В точке «B»: ;В точке «D»: ;Скручивающий момент:Эквивалентный момент по третьей теории прочности:Эффективное значение диаметра вала в опасном сечении:5.2 Расчет на выносливостьИзгибающий момент (max)Крутящий момент на валу Т=17,28 Н*м.Диаметр вала D=50 мм, d=45 мм.Концентратор напряжения – галтель.Ресурс t=104час;Материал вала – сталь марки 45 улучшенная.Обработка – точная обточка.Механические свойства материала вала:Запас усталостной прочности по изгибу:Уравнение амплитуды для симметричного цикла напряжений имеет вид:Осевой момент сопротивления изгибу:Запас усталостной прочности по кручению:Коэффициент асимметрии цикла:Общий коэффициент запаса прочности на выносливость:Полученный результат указывает, что условие прочности на выносливость выполняется, а это означает, что разработанная конструкция вала и выбранный материал гарантируют работоспособность его при расчетных нагрузках в течение заданного ресурса.При таком запасе прочности на выносливость специального расчета на жесткость вала не требуется.6. Расчет подшипника качения по динамической грузоподъемности для выходного валаДля конструируемого подшипникового узла подобрать радиальные подшипники минимальных габаритов, если заданоFr=154 Н, частота вращения вала n=750 об/мин, потребный ресурс подшипников t=104часов.Для этих же исходных данных проверить возможность установки на вал радиального шарикоподшипника легкой серии №207, для которого Cr=17 кН.Эквивалентная нагрузка:Потребное число миллионов нагружений:Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника:Постановка подшипника легкой серии №207 по данной схеме возможна, т.к. условие работоспособности подшипника по динамической грузоподъемности выполняется, что гарантирует безотказную работу подшипника в течение заданного ресурса с вероятностью 90%, т.к. Сr Cp.7. Расчет соединений деталей, корпуса редуктора и выбор вида смазкиШпонки со скругленными торцами ставятся: на консольном участке входного вала d1 = 18 мм, l1= 40 мм; на консольном участке выходного вала d1 = 26 мм, l1= 42мм; на посадочном участке выходного вала dк = 36 мм, lк= 42 мм.Таблица 7 – Размеры шпонок и пазов, ммdbht1k=h-t18663,52,52687433610853Рабочую длину шпонки определяем по формуле:Все три шпонки удовлетворяют условию работоспособности и способны передавать заданные крутящие моменты с запасом. Окончательно имеем:шпонка 6х6х18 – шпонка консольного участка на входном валу;шпонка 8х7х28 – шпонка консольного участка на выходном валу;шпонка 10х8х22 – шпонка консольного участка на выходном валу.Для выходного вала d = 26 мм, T2 = 66,8 Н*м имеем (прил. П15): М = 130 Н*м, nmax = 4750 об/мин. По формулам имеем: Т k = 66,8 1,5 = 100,2 Н*м < М = 130 Н*м, n = 750 об/мин < nmax = 4750 об/мин.Оба условия работоспособности для муфты выполняются, следовательно, муфта подобрана правильно. Окончательно выбираем: Муфта МУВП 1-26 ГОСТ 21424-75.Для Т = 66,8 Н*м определяем размеры характерных элементов корпуса редуктора:толщина стенки редуктора δ=6 мм;диаметр стяжного болта dc=10 мм;диаметр отверстия под болт d0=11 мм;ширина стяжного фланца Bc=33 мм;радиусы скруглений r=3мм, R=10 ммКрышки подшипников. Подобраны подшипникина входной вал №205 D=52 мм;на выходной вал №207 D=72 мм.Для них определяем основные размеры подшипниковых крышек:Таблица 8 – Основные размеры подшипниковых крышек, ммСогласно методичкиРасчетныеDδdzδδDфС525646490672684851088Смазка разбрызгиванием жидкого масла из картера редуктора в процессе его работы.Уплотнение подшипниковых узлов осуществляется манжетными уплотнениями, наиболее перспективными из уплотнений контактной группы.Размеры манжетных уплотнений:на входной вал: dм=26 мм, D=47 мм, h=10 мм.на выходной вал: dм=36 мм, D=58 мм, h=10 мм.Условное обозначение выбранных манжет:Манжета 1 – 26х47 ГОСТ 8752-79;Манжета 2 – 36х58 ГОСТ 8752-79.8. Эскизное проектирование редуктораНа первом этапе компоновки одноступенчатого редуктора устанавливают взаимное расположение элементов передачи: шестерен, колес, опор валов, внутренней стенки корпуса редуктора. Компоновку цилиндрического редуктора с горизонтальным расположением валов, проводят на одной проекции – «вид сверху», со снятой крышкой. Разрез делают по плоскости разъема редуктора, проходящей через оси валов.ЗаключениеОсновная цель курсового проекта была выполнена в полном объеме. Произведены все необходимые расчеты и уточнения геометрических размеров.Был подобран электродвигатель 4АМ100L2УЗ, отвечающий потребностям привода. Определены размеры зубчатого колеса и шестерни. Подобраны соответствующие валы.Были подобраны шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии №205 и №207. В графической части курсового проекта изображены все требуемые чертежи.Поставленные задачи были выполнены в полном объеме.Список использованной литературыМетодические рекомендации курсовому проекту по дисциплине: «Детали машины и основы проектировани»/ Р.М. Давлетбаева – Казань, 2020. – 122 с.;Детали машин: Учебник для вузов/ Л.А. Андриенко, Б.А. Байков, И.К. Ганулич и др. под ред. О.А. Ряховского – М: изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2004 – 310 с.;Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин/ О.П. Леликов – М.: Машиностроение, 2002. – 53 с.;Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие / С.А.Чернавский, К.Н.Боков, И.М.Чернин, Г.М.Ицкович, В.П.Козинцов. 3-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. М.: ООО ТИД "Альянс",2005 - 416 с.;ГОСТ 2185-76 Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры;СТСЭВ 310-76 Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули.