Режим работы – спокойная нагрузка.
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8.9) [1].
Материал шпонок – сталь 45 нормали
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 29 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
Нормализация – это вид термической обработки, состоящий из нагрева стали до температуры на 
выше критической точки Ас3, выдержке при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе.
Соединение проверяем на смятие, так как обеспечение условия прочности на смятие гарантирует прочность на срез.
Напряжения смятия и условие прочности (по формуле 8.22 [1]):
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице и спокойной нагрузке 
100 МПа, при чугунной приведенное значение 
снижается вдвое, т.е. 50 МПа.
Ведущий вал
Проверяем шпонку под МУВП при: 
длина шпонки 
; момент на ведущем валу 
. Материал полумуфт МУВП – сталь 30 (см. стр.7 [2]).
Ведомый вал
Проверяем шпонку под полумуфтой при: 
длина шпонки 
; момент на ведущем валу 
. Материал полумуфт МУВП – сталь 30 (см. стр.7 [2]).
Проверяем шпонку под колесом при: 
длина шпонки
Выбор муфты
Для ведущего вала
Исходя из того, что на ведущем валу редуктора, а значит и на полумуфте, вращающий момент будет равен T4= 
Н⋅м, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 (табл. 11.5, стр. 277 [1],).
Номинальный крутящий момент Tкр=500 Н⋅м, диаметр dшкив=45 мм и dведвала=45 мм, длина полумуфты l=225 мм при втором исполнении;
Допускаемые смещения:
радиальное = 0,4 (мм); угловое = 10
Выбираем такие муфты, т.к. они обладает высокими демпфирующими свойствами, обеспечивают шумо и электроизоляцию узлов привода, удобны и надежны в эксплуатации.
Для ведомого вала
Исх
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 30 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
(Н⋅м), а диаметр ступени под полумуфту равен dв=80 мм, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 .
Номинальный крутящий момент Tкр=2000 Н⋅м, диаметр d=80 мм, длина полумуфты l=348 (мм) при первом исполнении;
Допускаемые смещения:
радиальное = 0,4 (мм); угловое = 10
Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по от нулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определе
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 31 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями 
. Прочность соблюдена при 
.
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал
Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение.
По таблице 3.3 [1] при диаметре заготовки от 90 до120 мм (в нашем случае 
) среднее значение 
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых конструкционных (см. стр. 162 [1]):
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений для конструкционных сталей (см. стр. 164 [1]):
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (см. формулу 8.19 [1]):
где 
– масштабный фактор для касательных напряжений; 
– эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений; 
– среднее напряжение цикла касательных напряжений; 
– амплитуда цикла касательных напряжений, равная наибольшему напряжению кручения в рассматриваемом сечении.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (см. формулу 8.18 [1]):
где 
– масштабный фактор для нормальных напряжений; 
– эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; 
– среднее напряжение цикла нормальных напряжений (если осевая нагрузка 
на вал отсутствует или пренебрежимо мала, то принимаем 
); 
– амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечени.
Сечение А – А. Это сечение под полумуфтой рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
При 
; 
; 
; крутящий момент 
; (по табл. 8.5 [1]):
Принимаем 
(см. табл. 8.5 [1]), 
(см. табл. 8.8 [1]) и 
(см. стр. 166 [1]).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 32 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
Условие прочности выполнено.
Ведомый вал
Материал вала – сталь 45 нормализованная; по таблице 3.3 [1]
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых конструкционных (см. стр. 162 [1]):
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений для конструкционных сталей (см. стр. 164 [1]):
Сечение А – А (под колесом). Диаметр вала в этом сечении 90 мм. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 8.5 [1]): 
и 
; масштабные факторы 
и 
(см. табл. 8.8 [1]); коэффициенты и 
(см. стр. 163 и 166 [1]).
Крутящий момент 
.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А – А:
Момент сопротивления кручению
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 33 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
; 
; 
):
Момент сопротивления изгибу (см. табл. 8.5 [1]).
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А – А:
Сечение Б – Б (под подшипником). концентрация напряжения обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом. При 
и 
и 
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 34 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
и .
Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Сечение В – В. Концентрация напряжения обусловлена переходом от 
90 мм к 85 мм: при 
и 
коэффициенты концентрации напряжений 
и 
(см. табл. 8.2 [1]). Масштабные факторы (см. табл. 8.8 [1]) 
и .
Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Сечение Г–Г (под полумуфтой). Это сечение при передаче вращающего момента рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
При 
; 
; ; крутящий момент 
.
Принимаем
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 35 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
(см. табл. 8.5 [1]), 
(см. табл. 8.8 [1]) и (см. стр. 166 [1]).
Сведем результаты проверки в таблицу:
| сечение | А – А | Б – Б | В – В | Г – Г |
| Коэффициент запаса
| 9,18 | 9,43 | 11,15 | 4,07 |
Во всех сечениях 
.
Посадки деталей редуктора
Посадки назначае
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 36 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
Посадка зубчатого колеса на вал 
по ГОСТ 25347-82.
Посадка муфт на вал 
по ГОСТ 25347-82.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала 
. Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца по 
.
Остальные посадки назначаем, пользуясь данными таблицы 10.13
Выбор сорта масла
По сп
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 37 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
. Принимаем 
, так как редуктор будет использоваться в помещении при комнатной температуре.
По таблице 10.8 [1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях 
и скорости 
рекомендуемая кинематическая вязкость масла должна быть примерно равна 
. По табл. 10.10 [1] принимаем масло И – 30А (по ГОСТ 20799-75).
Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом
УТ – 1 (см. табл. 9.14 [1]), периодически пополняем его шприцом через пресс масленки.
Определяем объем масляной ванны 
:
Определяем высоту масленой ванны, при 
:
Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю по
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 38 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с валов.
На ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 
;
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.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и устанавливают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса герметиком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с прокладками.
Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляют крышки винтами.
Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку 
и устанавливают МУВП.
Затем ввертываем пробку маслоспусного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.
Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой из паранита; закрепляем крышку винтами.
Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
З АКЛЮЧЕНИЕ
Курсовой проект был представлен интересной, творческой задачей, которая потребовала применения полученных знаний не только по данной дисциплин
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 39 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
Цель работы была достигнута. В ходе решения, была освоена методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизма. Так же по ходу решения поставленной задачи, приходилось решать и другие возникающие проблемы.
Можно отметить, что спроектированный редуктор обладает хорошими свойствами по всем показателям.
Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении, как курсовых, так и дипломного проектов.
С ПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 40 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
1. 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.
2. Соединительные муфты: справочное пособие для студентов технических специальностей. Детали машин: Соединительные муфты: справочное пособие / сост.: Н.Г Таровик, Т.А. Кулик, Е.С. Котушенко. – Краматорск: ДГМА, 2013 - 35с. http://www.dgma.donetsk.ua/metod/opm/dm___detali_mashin/soediniteljnye_mufty_(spravochnoe_posobie).pdf
3. Детали машин:
Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. Учебник / Д.Н. Решетов.
- 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989 – 496 с.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 41 |
| 1.008.00.00 ПЗ |
Дата: 2019-02-25, просмотров: 253.
