Расчёт шпоночных соединений

 

В соответствии с СТ СЭВ 189-79 по диаметрам валов редуктора выбираем шпонки, размеры которых сведены в таблицу.

 

Таблица 3- Размеры сечений шпонок

Диаметр вала d , мм	Размеры сечений шпонок , мм		Крутящий момент на валах Т, Нм
	b	h
16	5	5	6,34
20	6	6	25,13
60	18	11	758,29
70	20	12	758,29

 

Расчет шпонок по допускаемым напряжениям 6.1 и 6.2 [1]:

Напряжения смятия:

 

 (113)

 

где [s_см]=90…120МПа;

Находим длину рабочей длины шпонки исходя из допускаемых напряжений смятия и проверяем шпонку на напряжения среза

[t]=100 МПа

 

 (114)

 

Расчет шпонки на быстроходном валу:

l_р1=4×T₁/(h₁×[s_см]×d₁)=4×6,34×10³/(5×90×16)=3,5 мм

В соответствии с СТ СЭВ 189-79 и из конструктивных соображений принимаем l₁=20 мм

t=2×T/(b₁×l_р1×d₁)=2×6,34×10³/(5×20×16)=7,9 МПа £ [t] =100 МПа,

Расчет шпонки на промежуточном валу:

l_р2=4×T/(h₂×[s_см]×d₂)=4×25,13×10³/(6×90×20)=9,3 мм

В соответствии с СТ СЭВ 189-75 и из конструктивных соображений принимаем l₂=10 мм

t=2×T/(b₂×l_р2×d₂)=2×25,13×10³/(6×10×20)=41,9 МПа £ [t] = 100 МПа,

Расчет шпонки на выходном конце тихоходного вала:

l_р3=4×T/(h₃×[s_см]×d₃)=4×758,29×10³/(11×90×60)=51,1 мм

В соответствии с СТ СЭВ 189-75 и из конструктивных соображений принимаем l₃=70 мм

t=2×T/(b₃×l_р3×d₃)=2×758,29×10³/(18×70×60)=29,6 МПа £ [t] =100 МПа,

Расчет шпонки под червячным колесом на тихоходном валу:

l_р4=4×T/(h₄×[s_см]×d₄)=4×758,29×10³/(12×90×70)=40 мм

В соответствии с СТ СЭВ 189-75 и конструктивных соображений принимаем l₄=80 мм

t=2×T/(b₄×lр₄×d₄)=2×758,29×10³/(20×80×70)=13,5 МПа £ [t] =100 МПа,

 

Выбор муфт

 

Для соединения тихоходного вала редуктора с приводным валом используем муфту зубчатую по ГОСТ 5006-94.

Расчетная схема показана на рис. 4.

 

Рисунок 4 – Расчетная схема для определения напряжений смятия в зубчатой муфте

 

Работоспособность муфты определяется по напряжениям смятия рабочих поверхностей зубьев (17.7 [1]):

 

 (115)

 

где [s_см]=12…15 МПа;

Do – делительный диаметр зубьев;

b – длина зуба;

K=2,5 – коэффициент режима работы.

Предварительно принимаем муфту МЗ3-Н60 ГОСТ 5006-94, для которой D₀ = 120 мм, b = 20 мм.

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом используем муфту упругую со звездочками:

Муфта 16-16-1 ГОСТ 14084-93.

Расчетная схема показана на рис. 5.

 

Рисунок 5 – Расчетная схема для определения напряжений смятия в упругой муфте

 

Работоспособность муфты определяется по напряжениям смятия резиновой звездочки (17.33 [1]):

 

(116)

 

где D – наружный диаметр муфты, D=53 мм;

K=1 – коэффициент режима работы;

[s_см]= 2…2,5 МПа;

Z – число зубьев звездочки, Z=6;

d – наружный диаметр муфты, d =16 мм;

h – рабочая длинна зубьев звездочки, h= 15 мм.

 

Условие прочности соблюдается.

Смазка редуктора

 

Для уменьшения износа зубьев, для уменьшения потерь на трение, а также для отвода тепла выделяющегося в зацеплении применяют смазку передач в редукторе. Глубина погружения в масляную ванну зубчатого колеса принимают обычно от 2 до 6 модулей.

Количество теплоты, выделяющееся в передаче в секунду:

 

=1100*(1-0,7)=330 Вт

 

Количество теплоты, отданной в секунду:

 

,

 

где t₁ – внутренняя температура редуктора, t₀ – температура окружающей среды, К – коэффициент теплоотдачи.

 

м².

 

W₁=8*(75-20)*0,881=387,64 Вт

W<W₁

Применение искусственного охлаждения не требуется.

Повышенный объем масляной ванны выбран для того, чтобы увеличить теплоотдачу в редукторе.

Для смазки передач в данном редукторе используем масло индустриальное И40-А ГОСТ 20799-75.

Шестерни смазываются разбрызгиванием, а подшипники масляным туманом, образующимся при разбрызгивании.

Заключение

 

При выполнении курсового проекта по дисциплине «Детали машин» были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах, как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение.

Целью данного курсового проекта является проектирование привода ленточного конвейера, который состоит как из простых, стандартных (муфта, болт) деталей, так и из деталей, форма и размеры которых определяются на основе конструкторских, технологических, экономических и других нормативов (корпус, крышки редуктора, валы и д.р.).

В ходе решения поставленной передо мной задачи была освоена методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизма.

 

Список использованной литературы

 

1. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. – 6-е изд., перераб.– М.: Высш. шк., 1998.

2. Курмаз Л. В. Детали машин. Проектирование: Учеб. пособие / Л. В. Курмаз, А. Т. Скойбеда.– Мн.: УП “Технопринт”, 2001.

3. Расчеты деталей машин/ Чернин И.М., Кузьмин А.В., Ицкович Г.М.– 2-е изд., перераб. и доп. – Мн: Выш. школа, 1978.

4. Глаголев В.Б. Проектирование механизмов и машин. Методические

указания по выполнению расчётно-графической работы №2

5. Глаголев В.Б. Проектирование механизмов и машин. Методические указания по выполнению расчётно-графической работы №3