Спроектировать привод к скребковому транспортеру

="justify">ψ_s и ψ_t - коэффициенты, характерезующие чувствительность материала к ассиметрии цикла напряжений , равные соответственно 0,1 и 0,05 (см. МУ-3, стр. 5, табл. 1.1).

s_а и t_а – переменные (амплитудные ) составляющие цикла изменения напряжений при изгибе и кручении соответственно;

s_т и t_т – постоянные (средние) состовляющие цикла изменения напряжений при изгибе и кручении соответственно.

    Изменение напряжений изгиба  осуществляется, как правило, по  симметричному циклу (для валов,  испытывающих постоянные по величине  и направлению нагрузки). Поэтому:

s_а = s_И = М/W; s_т = 0.

где М – расчетное значение изгибающего момента в сечении Д, равный 556865 Н∙мм;

W – момент сопротивления сечения вала изгибу, равный 28750 мм³.

s_а = s_И = М/W = 556865/28750 = 19,4 Н/мм²

 t_а = t_т = Т/2W_K,

где Т = 538000 Н∙мм – расчетное значение крутящего момента в сечении Д;

W_K – момент сопротивления кручению, равный W_K = π∙d³/16 = 3.14∙66³/16 = 56421 мм³.

t_а = t_т = Т/2W_K = 538000/2∙56421 = 4,8 Н/мм².

Теперь  найду коэффициенты запаса усталостной  прочности:

s_s = s_-1/К_s∙∙s_а/e∙β + ψ_s∙s_т = 320/2,4∙19,4/1,7 + 0 = 11,68

s_t = t_-1/К_∙t∙t_а/e∙β + ψ_t∙t_т = 200/2,6∙4,8/1,7 + 0,05∙4,8 = 26,53.

Теперь, зная s_s и s_t, определю коэффициент запаса усталостной прочности:

s = s_s ∙s_t/√ s_s²  +s_t² = 11,68∙26,53/√(11,68)² + (26,53)² = 10,7 > [s] = 1,5…2,9.

Сопротивление усталости вала в сечении Д  обеспечивается.

3.3. Отработка конструкции  вала. 

Ведущий вал я выполню заодно с шестерней. Это обьясню тем, что, хотя при  насадной шестерни упрощается заготовка  вала, зато требуется:

1. Точная  обработка дополнительной посадочной  поверхности вала – точение, шлифование, фрезерование шпоночного паза;

2. Дополнительная  точная обработка шестерни – сверление, растачивание, развертывание или шлифование отверстия, протягивание шпоночного паза, точная обработка торцов;

3. Дополнительное  изготовление распорной втулки;

4. Дополнительное  изготовление шпонки;

5. Дополнительные  затраты времени на сборку  деталей;

6. Расходование  дополнительного материала на  изготовление втулки, шпонки и  припусков на обработку посадочных  поверхностей вала и шестерни.

Кроме того, увеличивается радиальное биение из-за появления дополнительной поверхности  сопряжения. При исполнении шестерни заодно с валом лишь усложняется  заготовка детали. Следовательно, качество вала-шестерни выше, а стоимость ниже, чем вала и насадной шестерни. Зубья на валах – шестернях фрезеруют червячными фрезами.

    Участки вала, предназначенные для  посадки на них подшипников  переходят в участки большего  диаметра через канавки, предназначенные  для выхода шлифовального круга. (см. рис. ниже).

    Для вала конического колеса  выбираю одну шпонку на выходной  конец вала и на участок  посадки колеса, для удобства  фрезерования расположу их на  одной стороне вала и ширину  в , для уменьшения номенклатуры  инструмента и деталей приму  одинаковой.

На торцах и уступах средних участков валов  сделаю фаски, обеспечивающие удобство монтажа и безопасность монтажных  работ за счет притупления острых кромок. Переход от уступа к уступу, с целью повышения усталостной  прочности, оформлю в виде гантели.  
 

4. Смазка редуктора 

Смазывание  зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в  масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба.

По табл. 10.8 (см. [7], стр. 253) устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях σ_н = 730 МПа при окружной скорости скорости V = 2.15 м/с вязкость масла должна быть приблизительно равна 50· 10^-6 м²/с. По табл. 10.10 (см. [7], стр. 253) принимаем масло индустриальное И-70А (по ГОСТ 20799–75). Подшипники смазывают пластичным материалом, закладываем в подшипниковые камеры, при монтаже. Сорт смазки выбираем по табл. 9.14 (см. [7], стр. 204) – пресс-солидол марки С (по ГОСТ 43–66–76). 

5. Описание сборки  и эксплуатации  конического редуктора. 

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

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^оС.

в ведомый  вал закладывают шпонку 18х11х70 и  напрессовывают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основании корпуса  редуктора и надевают крышку корпуса, покрывают 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 этого  на ведомый вал надевают распорное  кольцо, в подшипниковые камеры закладывают  пластичную смазку, ставят крышки подшипников  с комплектом металлических прокладок  для регулировки.

Перед постановкой  сквозных крышек в проточки закладывают  войлочные уплотнения, пропитанные  горячим маслом. Проверяют проворачиванием  валов отсутствие заклинивания подшипников  и закрепляют крышки винтами.

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

Затем ввертывают пробку маслопускового 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.

Для нормальной работы подшипников следует следить  за тем, чтобы, с одной стороны, вращение подвижных элементов подшипников  проходило легко и свободно и, с другой стороны, чтобы в подшипниках  не было излишне больших зазоров. Соблюдение этих требований, т.е. создание в подшипниках зазоров оптимальной величины, производится с помощью регулировки подшипников, для чего применяют наборы тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников. Необходимая толщина набора прокладок может быть составлена из тонких металлических колец толщиной 0,1; 0,2; 0,4; 0,8мм.

Для регулирования  осевого положения конической шестерни обеспечивают возможность перемещения при сборке стакана, в котором обычно монтируют узел ведущего вала редуктора. Это перемещение также осуществляются с помощью набора металлических прокладок, которые устанавливают под фланцы стаканов. Поэтому посадка стаканов в корпус должна обеспечивать зазор или в крайнем случае небольшой натяг Н7/Js6.

В рассматриваемом  редукторе подшипники ведущего вала установлены широкими торцами наружных колец внутрь. Схему такой установки называют установкой «врастяжку», она изображена на рисунке ниже. 

 

За счет увеличения базового размера L обеспечивается большая жесткость узла. Ориентировочно можно принять L/l = 2/3. 
 

6. Расчет плоскоременной передачи. 

6.1. Последовательность проектного расчета плоскоременной передачи. 

Прежде  всего задамся материалом плоского ремня, руководствуясь информацией  в [8], стр. 279…281, § 14.2. Учитывая особенности работы сельскохозяйственных машин (повышенная влажность, запыленность, воздействие атмосферных осадков и солнечных лучей и т. д.),

Я приму  ремень резинотканевый бельтинговый.

6.1.1. Исходные данные для расчета плоскоременной передачи. 

За исходные данные для расчета ременной передачи принимаю:

Р₁ = Р_{ЭД.РАСЧ.} = 5 кВт – мощность на ведущем шкиве передачи;

n₁ = n_ЭД = 1445 мин^-1 – частота вращения ведущего шкива;

n₁ = 578 мин^-1 – частота вращения ведомого шкива.

U_ПРП = 2,5.

Плоскоременная  передача открытого типа.

6.1.2. Выбор способа натяжения ремня. 

Для натяжения  ремня нужно какое-либо натяжное устройство. Есть множество устройств  для натяжения ремня, но на мой  взгляд, для моей плоскоременной передачи лучшим способом натяжения ремня будет отвод ведущего шкива, отжимным винтом по салазкам или поворотом качающейся плиты. (см. [5], стр. 148).

 

а) прямолинейное  перемещение электродвигателя.

б) поворот  плиты, на котором расположен электродвигатель.

                                       

6.1..3. Определение диаметров ведущего и ведомого шкивов.

Определю диаметр  ведущего шкива передачи по формуле М. А. Саверина (см. МУ-4 стр. 5):