Материал: Ку ДМ

8.5 Значение оптимального зазора

8.6 Устанавливаем расчётный зазор, исходя из шероховатостей D, d.

8.7 Исходя из S_расч выбираем стандартную посадку . Для наружной поверхности цапфы принимаем посадку

9 Расчет усилия переключения скоростей рукоятки редуктора

Рычаг переводит кулачковую муфту из одного положения в другое, тем самым обеспечивая переключение между двумя скоростями. Рычаг может иметь три положения: первая скорость, вторая скорость, нейтраль.

9.1 Угол переключения, исходя из длины рычага l и его крайних положений b

9.2 При повороте ручки на угол β сухарь опустится на высоту h = 1,52 мм, что меньше h_max = 0,3H = 5,4, где H = 18 – высота камня.

9.3 Для стандартной ручки с длиной рукоятки мм и диаметром ручки d_р = 16 мм вычислим достаточное усилие переключения скоростей.

где k – коэффициент трения скольжения, для стали k ~ 0,12;

ρ – для стали 7800 кг/м³;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81;

l₁ – длина рычага от оси до вершины ручки переключения

l₂ – длина рычага внутри редуктора до центра сухаря в муфте

V – объём кулачковой муфты

Усилие P больше 0,165 Н будет достаточно для переключения скоростей

10 Выбор муфт

Муфта – устройство, предназначенное для соединения концов валов или для соединения валов с расположенными на них деталями. Основное назначение: передача вращающего момента без изменения его модуля и направления. Функции, выполняемые муфтами: предохранение механизма от перегрузок, компенсирование несоосности валов, разъединение или соединение валов во время работы и др.

Широко применяемые муфты стандартизованы. Основная паспортная характеристика муфты – значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.

Согласно заданию, на курсовое проектирование, необходимо выбрать кулачковую муфту для переключения скоростей на входном валу редуктора и зубчатую муфту на выходном валу, передающую вращающий момент на ленточный транспортёр.

Зубчатую муфту выбираю по диаметру выходного вала d = 40 и по наибольшему крутящему моменту М = 525 Нм. Принимаю по ГОСТ Р 50895–96 муфту зубчатую с посадочным d = 40, номинальный крутящий момент М = 1000 Нм.

Размеры кулачковой муфты принимаем конструктивно. Посадочный диаметр двухсторонней сцепной кулачковой муфты выбираем исходя из размеров шлиц с прямобочными зубьями 8x32x38. Три кулачка 6х6 мм расположены на d_ср = 44 мм. На наружном диаметре D = 80 мм имеется паз шириной 10 мм на глубину 10 мм под переводной камень рычага переключения скоростей.

Проверим соблюдение условия прочности на смятие кулачков:

где F_см – сила смятия;

A_см – площадь смятия;

Т – крутящий момент на входном валу, Т = 58,4 Нм;

b – толщина кулачка, b = (D-d)/2 = 6 мм;

h – высота кулачка;

z – число кулачков.

Условие прочности на смятие кулачков выполняется.

11 Конструирование и расчет корпусных деталей

Корпусные детали состоят из стенок, рёбер, бобышек, фланцев и других элементов, соединённых в единое целое. При конструировании литой корпусной детали стенки следует выполнять одинаковой толщины. Толщину стенок литых де­талей стремятся уменьшить до величины, определяемой условиями хорошего за­полненной жидким металлом. В качестве материала корпуса выбираем серый чугун СЧ 15. Приближенно толщину стенок корпуса определяем согласно рекомендациям [4, с.257]:

δ =,

где Т- вращающий момент на выходном валу, Нм.

Принимаем толщину стенки δ = 10 мм.

Для уменьшения массы крышки боковые стенки выполняем наклонными под углом 60°. Для соединения корпуса и крышки по всему контуру плоскости разъёма редуктора выполняют специальные фланцы.

Для осмотра колёс и других деталей коробки передач и для заливки масла в крышке корпуса предусмотрен люк квадратной формы (L=160; b = 150 мм, δ = 6мм).

На продольных длинных сторонах коробки передач фланцы корпуса и фланцы крышки расположены снаружи от стенки корпуса. Фланцы объединены с при­ливами (бобышками) для подшипников. Длина подшипниковых гнёзд определяется конструктивно: шириной подшипника, высотой крышки, толщиной компенсатор­ного кольца.

Ширину фланца крышки выбирают из условия свободного размещения го­ловки винта.

Диаметр винтов крепления крышки определяем в зависимости от вращающего момента на выходном валу (согласно рекомендациям [4, с.264]):

мм;

мм;

Принимаем d = 10.

Корпус выполняем на лапах с отверстиями для установки болтов М12.

Около сливного отверстия предусмотрено углубление в дне с уклоном 1° в сторону сливного отверстия. При таком исполнении масло почти без остатка может быть слито из корпуса.

Для подъёма и транспортировки крышки корпуса и собранного редуктора применяем проушины, отлитые заодно с крышкой (проушина выполнена в виде ребра шириной S = 22 мм, с отверстием диаметром d = 30 мм).

12 Выбор смазочных материалов и способа смазки редуктора

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надёжную смазку. В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Наименьшую глубину принято считать равной модулю зацепления. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. На практике стремятся смазывать подшипники тем же маслом, которым смазываются детали передач. Смазывание их другим маслом применяют редко, только в ответственных изделиях. Брызгами масла покрываются все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, с валов и со стенок корпуса масло попадает в подшипники.

Применяем масло машинное И-Г-А-46 ГОСТ 20799-75 (И – индустриальное, Г – для гидравлических систем, А – масло без присадок, 46 – класс кинематической вязкости) в количестве 7,5 литра.

Общий уровень масла:

мм.

Объем масляной ванны:

л,

где a = 495 мм- длина масляной ванны;

b = 198 мм- ширина масляной ванны.

При работе передач масло постепенно загружается продуктами износа. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняется. Для этой цели в корпусе имеется сливное отверстие, закрываемое заглушкой с цилиндрической резьбой М16Х1,5

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе предусмотрен маслоуказатель.

13 Сборка редуктора и регулировка его точности

Сборку редуктора производят следующим образом. В начале производят сборку быстроходного вала. Напрессовывают передний подшипник и задний подшипник на вал с предварительно установленной кулачковой муфтой и шестернями, закрывают крышками. Затем собирают промежуточный вал, устанавливая на вал-шестерню зубчатые колеса, распорные втулки, два подшипника и закрывают крышками. Третьим собирают тихоходный вал. Устанавливают призматическую шпонку в гнездо под зубчатое колесо и напрессовывают его. С двух сторон устанавливают распорные втулки. Затем напрессовывают подшипники и устанавливают вал в корпус и закрывают крышками. После установки всех валов, закрывают редуктор крышкой. Для предотвращения, каких – либо смещений крышку устанавливают на два центровочных штифта и закрепляют болтами.

Для предварительной проверки качества сборки редуктора вручную прокручивают сначала быстроходный вал, а затем и тихоходный во всех направлениях, сделав при этом несколько оборотов. При этом не должно быть никаких заеданий, стуков и биений рабочих частей редуктора.

После окончательной сборки редуктора на выступающие концы быстроходного и тихоходного валов устанавливают шкив и зубчатую муфту соответственно на предварительно запрессованные шпонки.

Последним этапом сборки редуктора устанавливают сливную пробку и щуп масло указателя. Заливают масло и устанавливают крышку люка.

Список используемой литературы

1. Надеждин И.В. Кинематический расчёт приводов технологического оборудования [Текст]: Пособие. - Рыбинск: РГАТА, 2002. - 46 с.

2. Трусов В.В., Прочностные расчёты зубчатых передач редукторов и коробок скоростей [Текст]: Учебное пособие / Д.В. Жуков - РГАТА, Рыбинск, 2003г.-94 с.

3. Трусов В.В. Прочностные расчёты валов редукторных передач. [Текст]: Пособие,- Рыбинск: РГАТА, 2003. - 27 с.

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: Издательский центр «Академия» , 2006.-496 с.

5. Решетов Д.Т. Детали машин: Атлас конструкций [Текст]: Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. В 2-х ч. 4.1,2 / Б.А.Байтов, В.Н. Богачёв, А.В. Буланже и др. - М.: Машиностроение , 1992.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. 728 с., ил.

7. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений.-5-е изд., перераб. -М.: Высш. шк., 1991.-383с.: ил.

Рыбинск 2015