Проектирование и расчет солидолонагнетателя

ID: 198103
Дата закачки: 29 Января 2019
Продавец: Рики-Тики-Та (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Расчетно-графическая
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Анализ существующих конструкций солидолонагнетателей

Надежность и долговечность работы агрегатов и автомобиля в целом во многом зависит от своевременности выполнения смазочных работ, качества применяемых масел и смазок.
Во время работы автомобиля масло в картерах двигателя и механизмов трансмиссии, а также смазка в открытых узлах трения претерпевают изменения, постепенно теряют свои свойства и становятся негодными для дальнейшего использования. Кроме того, количество масла в картерах двигателя и механизмов трансмиссии уменьшается по количеству, за счет выгорания (в двигателе) и утечек через неплотности в прокладках, сальниковых уплотнениях и в других открытых соединениях.
Таким образом, основным видом смазочных работ является смена отработавшего масла и пополнение его количества до установленной нормы. Смазочные и сопутствующие им очистительные работы составляют от общего объема работ по техническому обслуживанию при ТО-1 – 25 – 30%, а при ТО-2 – 12 – 17%. Для выполнения смазочных работ в зависимости от типа смазки применяется, классификация, приведенная на схеме:

Рис. 3. Классификация маслораздаточного оборудования

Оборудование для жидких масел (для двигателя, трансмиссионных) обладает средней (от 1 до 5 л/мин) и большой (более 5 л/мин) производительностью при относительно низких давлениях (до 25 кг/см2).
Оборудование для консистентных смазок обладает малой производительностью, но развивает высокие давления. К числу такого оборудования относятся различные солидолонагнетатели, где основным рабочим механизмом (насосом) является плунжерная пара.
Для обеспечения прокачиваемости консистентных смазок требуется оборудование, обеспечивающее подачу смазок под большими давлениями.
Наибольшее число точек на автобусах (до 80%) смазывают при давлениях 50-100 кг/см2 и до 20% точек требуют давление 150-300 кг/см2.
В качестве механизмов для смазки применяются солидолонагнетатели. Наибольшее распространение получили передвижные (в том числе ручные) солидолонагнетатели с электрическим, пневматическим и ручным приводом.

Солидолонагнетатель с электроприводом
Модель Н И И А Т-390

Солидолонагнетатель предназначен для смазки под высоким давлением густыми смазками через пресс-масленки трущихся деталей, узлов автомобилей и других машин.
Все узлы солидолонагнетателя смонтированы на плите, установленной на четырех колесах, что позволяет легко перекатывать его в пределах длины присоединительного электрического шнура.
На плите смонтированы бункер для солидола, насос высокого давления, сетчатый съемный фильтр, установленный на пути поступления солидола из бункера в приемник насоса, электродвигатель с пусковой аппаратурой и реле давления.
Подача и нагнетание смазки в шланг с пистолетом производятся при помощи рыхлителя со шнеком, находящегося в бункере, плунжерным насосом высокого давления, приводимым в действие электродвигателем через шестеренчатый двухступенчатый редуктор, расположенный под плитой и закрытый поддоном.
Насос высокого давления состоит из притертой плунжерной пары и механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное движение плунжера.
Для предупреждения чрезмерного повышения давления и возможной в связи с этим порчи шланга в нагнетательной сети предусмотрено реле давления, автоматически отключающее электродвигатель при спаде давления ниже 120 кг/см2.

Рис. 4. Общий вид модели 390
На рис. 4 приведена кинематическая схема модели НИИАТ-390

Рис. 5. Схема устройства и работы солидолонагнетателя с электромеханическим приводом

Солидолонагнетатель смонтирован на металлической плите с четырьмя колесами. На плите установлен бункер 1 емкостью 14 кг смазки и плунжерный насос 6, развивающий давление 220-250 кг/см2, насос приводится в действие электродвигателем через шестеренчатый редуктор, закрытый поддоном.
Смазка при помощи рыхлителя 2 и шнека 3 подается из бункера 1 через сетчатый фильтр 4 к плунжерной паре насоса 6 высокого давления. Шнек, рыхлитель и кулачок 5 привода плунжера получают вращение от электродвигателя 8 через шестеренчатый редуктор 9, находящийся в картере. Реле 7 давления обеспечивает автоматический пуск двигателя при спаде давления в магистрали ниже 120 кг/см2 и отключении двигателя при повышении давления более 250 кг/см2.
Это исключает возможность повреждения шланга. Давление подачи смазки регулируется редуктором. Производительность солидолонагнетателя – 225 см2/мин.
Техническая характеристика:

Тип . . . . . . . . . . . . Передвижной, с электроприводом
Производительность, см2
в минуту . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
За один ход плунжера . . . . . . . . . . . . . . . 1
Внутренний диаметр шланга, мм . . . . . . . . . . . 8
Длина шланга, мм . . . . . . . . . . . . . . . . 4000
Давление смазки на выходе из пистолета, кг/см2 . . . . 220-250
Диаметр плунжера, мм . . . . . . . . . . . . . . . 9
Полезный объем бункера, кг . . . . . . . . . . . . . 14
Привод . . . . . . . . . . . От электродвигателя АО-31-4 мощностью 0,6 квт, 1440 об/ мин, 220/380 в
Габаритные размеры, мм . . . . . . . . . . . . 690/375/680
Вес, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Изготовитель . . . . . . . . . . Кочубеевский завод ГАРО

Пневматический солидолонагнетатель со шнеком
Модель 170
Солидолонагнетатель предназначен для смазывания под высоким давлением через пресс-масленки консистентными смазками узлов трения автомобилей и других машин в автохозяйствах и на станциях технического обслуживания, имеющих источник сжатого воздуха.
Солидолонагнетатель представляет собой плунжерный насос высокого давления, приводимый в действие пневматическим поршневым двигателем. Загружаемая в резервуар смазка подается к насосу при помощи вертикального шнека и рыхлителя, работающих от того же пневматического двигателя. Смазка перед поступлением в насос очищается от загрязнений в сетчатом фильтре.
Солидолонагнетатель снабжен резинометаллическим нагнетательным шлангом с раздаточным пистолетом разгруженного типа.
Корпус насоса, цилиндр пневматического двигателя и резервуар со шнеком установлены на трех колесах и служат основанием солидолонагнетателя.
К основанию резервуара прикреплена рукоятка, которая служит для перемещения солидолонагнетателя, а также для наматывания на нее шланга.

Рис. 6. Общий вид модели 170
Техническая характеристика:
Тип . . . . . . . . . . . . . . . . . Передвижной, с пневматическим приводом
Насос высокого давления . . . . . . . . . . . Плунжерный
Давление сжатого воздуха в магистрали, кг/см2 . . . . . 6-10
Производительность при давлении воздуха
в магистрали 8 кг/см2 и противодавлении 100 кг/см2, см2/мин . . . 220-250
Давление смазки на выходе из пистолета, кг/см2 . . . . . 210-350
Максимальный расход воздуха при давлении
в магистрали 8 кг/см2 и противодавлении
100 кг/см2, см2/мин . . . . . . . . . . . . . . . 0,25
Полезный объем бункера, кг . . . . . . . . . . . . 19
Габаритные размеры, мм . . . . . . . . . . . . 690/375/680
Вес установки (без солидола), кг . . . . . . . . . . . 90
Изготовитель . . . . . . . . . . . . Бежецкий завод ГАРО

Солидолонагнетатель пневматический
  ЦКБ модель 3154

Солидолонагнетатель пневматический передвижной с вертикальным насосом предназначен для смазки автомобилей через пресс-масленки на станциях технического обслуживания и в автохозяйствах.
Солидолонагнетатель состоит из пневматического двигателя с насосом высокого давления, бункера, двухколесной тележки, шланга высокого давления с раздаточным пистолетом и воздушного присоединительного шланга.

Рис. 7. Общий вид ЦКБ 3154

В качестве привода насоса высокого давления применен унифицированный пневматический двигатель золотникового типа ЦКБ модели 3130. Пневматический двигатель прикреплен с помощью кронштейна к крышке бункера; в нижней части кронштейна закреплена соединенная с пневматическим двигателем насосная часть.
Сжатый воздух подается в пневматический двигатель по шлангу, присоединенному к нему посредством быстросъемной муфты.
Шток пневматического двигателя через соединительную муфту сообщает возвратно-поступательное движение ползуну и штоку насоса высокого давления.
Насос высокого давления – плунжерный одностороннего действия; насос состоит из заборного фильтра, плунжера, гильзы, нагнетательного клапана и всасывающего поршня с цилиндром.
При работе насоса плунжер остается неподвижным в осевом направлении, тогда как гильза перемещается относительно него. Для компенсации соосности плунжер закреплен в своей опоре шарнирно.
С целью обеспечения надежности работы солидолонагнетателя при пониженной окружающей температуре предусмотрено устройство для размешивания солидола в бункере. Оно состоит из раздвижных отвалов и лопасти, закрепленных на валу-трубе механизма привода. Отвалы и лопасть, вращаясь вместе с валом-трубой, размешивают смазку и способствуют подаче ее к сетчатому фильтру, закрепленному на всасывающем патрубке насоса.
Бункер подвешивается на тележке с помощью двух цапф, приваренных к стенкам бункера. Цапфы вставляются в проушины тележки. Так как ось цапф расположена выше центра тяжести бункера, он при наклонах тележки и ее перемещении всегда занимает вертикальное положение.
Крышка с закрепленными на ней пневматическим приводом и насосом, прижимается к бункеру двумя откидными зажимами, один из которых служит также для прижатия крышки люка, через который заправляет бункер смазкой.
Бункер с насосом снимают с тележки при помощи имеющейся на нем рукоятки.
Техническая характеристика:

Тип . . . . . . . . . . . . . . . . . Передвижной,
с пневматическим погружным вертикальным насосом и размешивателем
Насос высокого давления . . . . . . . . . . . . Плунжерный
Привод насоса . . . . . . . . . . . . . От унифицированного
пневматического двигателя модели ЦКБ-3130
Размешиватель . . . . . . . . . . . . Лопастный с отвалами
Привод размешивателя . . . . . . . . . С помощью винтовой пары
и храпового механизма
Максимальное давление смазки на выхо-
де из насоса при давлении подводимого
воздуха 8 кг/см2, кг/см2 . . . . . . . . . . . . . . 300
Ход поршня пневматического двигателя, мм . . . . . . . . 55
Диаметр поршня пневматического двигателя, мм . . . . . . . 75
Диаметр плунжера насоса, мм . . . . . . . . . . . . . 12
Передаточное отношение пневматического насоса . . . . . . 1 : 40
Полезный ход плунжера, мм . . . . . . . . . . . . . 42

Производительность при давлении подво-
димого воздуха 8 кг/см2 и противодавле-
нии 100 кг/см2, г/мин . . . . . . . . . . . . . . . 200
Максимальный расход воздуха, м2/мин . . . . . . . . . . 0,25
Шаг винтовой канавки гайки привода размешивателя, мм . . . . 192
Число оборотов размешивателя при
давлении 8 кг/см2, об/мин . . . . . . . . . . . . . . 20
Емкость бункера полезная, л . . . . . . . . . . . . . 30
Габаритные размеры, мм . . . . . . . . . . . . 950/519/608
Вес сухой, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Изготовитель . . . . . . . . Череповецкий завод ГАРО

Ручной рычажный солидолонагнетатель
  Модель 142

Солидолонагнетатель предназначен для смазывания густыми смазками под высоким давлением трущихся деталей автомобиля через пресс-масленки.
Солидолонагнетатель представляет собой цилиндрический корпус, в котором помещается запас смазки. В передней крышке корпуса расположены цилиндр высокого давления с плунжером, приводимым в действие рычажным механизмом, и обратный шариковый клапан.
К плунжеру смазка подается из цилиндрического корпуса под давлением находящегося в нем поршня, в который одним концом упирается спиральная, а другой конец пружины упирается в заднюю крышку корпуса.
Из цилиндра высокого давления через обратный клапан, трубку и наконечник, надетый на пресс-масленку, смазка нагнетается в зазоры между трущимися деталями автомобиля.

Рис. 8. Общий вид модели 142
Техническая характеристика:
Тип . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ручной
Давление при усилии на рукоятке 12-15 кг, кг/см2 . . . . 250-300
Диаметр плунжера, мм . . . . . . . . . . . . . . 8
Рабочий ход плунжера, мм . . . . . . . . . . . . . 28
Подача смазки за один ход плунжера, см2 . . . . . . . . 1
Полезный объем цилиндра, см2 . . . . . . . . . . . 14
Габаритные размеры, мм . . . . . . . . . . . . 485/60/170
Вес не заправленного солидолонагнетателя,кг . . . . . . 62
Изготовитель . . . . . . . . . . . Бежецкий завод ГАРО

Расчетная часть

Выбор модели

В данном разделе предлагается усовершенствовать солидолонагнетатель модели НИИАТ-390 для последующего применения в производственных условиях на проектируемом предприятии.
Выбор этой модели обосновывается тем, что данная модель наиболее подходит к производственным условиям поточной линии ТО-2, тем что данная модель имеет электрический привод, что упрощает применение солидолонагнетателя для работ данной зоны.

Характеристика предлагаемых работ

В данной части дипломного проекта предлагается изменить редуктор солидолонагнетателя НИИАТ-390, а именно изменить зубчатое зацепление в цепное. Предполагается, что данное изменение даст следующие результаты:
- уменьшение габаритных размеров существующей модели;
- экономия материалов.
Применение цепной передачи 10 (рис 5) дает возможность уменьшения межосевого расстояния колес и шестерней, за счет чего мы можем уменьшить объем редуктора. Соответственно уменьшается расход эксплуатационного масла, сравнительно малые размеры зубчатых колес дают экономию затрачиваемого на их изготовление материала. Солидолонагнетатель становится более легким, компактным и повышается маневренность передвижения по зоне, участку, где существует проблема неудобства перемещения.

Выбор двигателя

Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.
Выбираем двигатель и заносим данные в таблицу
Таблица 5 – Характеристика двигателя
Тип двигателя 4ААМ50В4ЕЭ
Мощность, кВт 0,9
Число оборотов вала, об/мин 1500
КПД 57
Диаметр вала, мм 9,0
Масса, кг 4,6

Исходные данные

Таблица 6 – Исходные данные редуктора
Число оборотов шнека, об/мин 300
Число оборотов входного вала, об/мин 1500
Передаточное число редуктора 5
Передаточное число первой ступени 2
Передаточное число второй ступени 2,5
Для зубчатого колеса и шестерни выбираем в качестве материала сталь 40Х.
Расчет цепной передачи первой ступени
Проектный расчет
Определяем шаг цепи по следующей формуле:
P=2,8⋅∛((T_1⋅〖10〗^3⋅K_э)/(v⋅z_1⋅[p_ц])) (51)
где Т1 – вращающий момент на ведущей звездочке, Нм;
Кэ – коэффициент эксплуатации, который представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих различные условия работы передачи, Кэ = 1,15 [10, стр 90, табл. 5.7].
Для того, чтобы определить момент, находим угловую скорость входного вала:
ω=π⋅n_ном/30 (52)
где nном – число оборотов двигателя,
ω = 3,14⋅1500/30 = 157 с-1
Тдв = Nдв /ω (53)
Тдв = 0,9⋅1000/ 157 = 5,7 Н
Т1 = Тдв⋅ηпк (54)
Т1 = 5,7⋅0,995 = 5,67 Н
Находим число зубьев ведущей звездочки z1:
z1 = 29 – 2u (55)
где u – передаточное число ступени,
z1= 29 – 2⋅2 = 25

Допускаемое давление в шарнирах цепи [pц] определяем методом интерполирования в результате чего [pц ] = 15,625 Н/мм2.
Число рядов v = 1.
Подставляя данные, находим шаг цепи:
р = 2,8⋅2,56 = 7,17 мм
По полученному значению выбираем и окончательно принимаем:
р = 8мм
Определяем число зубьев ведомой звездочки:
z2 = z1⋅u (56)
z2 = 25⋅2 = 50
Полученное значение округляем до целого нечетного числа и принимаем:
z2 = 51
Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение Δuф от заданного u:
uф = z1 / z2 (57)
uф = 25/51 = 2,04
Δu = (|uф – u|/ u) × 100% <= 4% (58)
Δu = (|2,04 - 2|×100)/2 = 2%
Определяем оптимальное межосевое расстояние цепи а, мм. Из условия долговечности цепи
а=(30…50)⋅р (59)
и принимаю
а = 32⋅8 = 256мм,
тогда ар = а/р = 30…50 – межосевое расстояние в шагах.
Определяем число звеньев цепи:
lр=2ар+(z1+z2)/2+[(z1–z2)/2π]2/ар (60)
lр = 102,54
Полученное значение округляем до целого четного числа и получаем lр = 104.
Уточняем межосевое расстояние в шагах:
аt = 0,25⋅{lр–0,5(z1+z2)+[lр–0,5(z2+z1)]2–8[(z2–z1)/2π]2} (61)
аt = 32,738 мм.
Определяем фактическое межосевое расстояние:
а = ар⋅р (62)
а = 32,738⋅8 = 261,9 мм
Монтажное межосевое расстояние:
ам=0,995⋅а (63)
ам = 260,59 мм
Определяем длину цепи:
l = lр⋅р (64)
l = 104⋅8 = 832 мм
Определяем диаметры звездочек:
Диаметр делительной окружности:
Ведущей звездочки
dδ1=p/sin(180°/z1) (65)
dδ1 = 10,1 мм
Ведомой звездочки
dδ2=р/sin(180°/z2) (66)
dδ2 = 21,15 мм
Диаметр окружности выступов:
Ведущей звездочки
De1=р⋅(К+Кz1–0,31/λ) (67)
Dе1 = 16,3 мм
Ведомой звездочки
Dе2=р⋅(К+Кz2–0,31/λ) (68)
Dе2 = 24,47 мм
где К = 0,7 – коэффициент высоты зуба;
Кz – коэффициент числа зубьев:
Кz1 = ctg(180°/z1) = 1,43,
Кz2 = ctg(180°/z2) = 1,29;
λ = р/d1=3,46 – геометрическая характеристика зацепления, здесь d1 – диаметр ролика шарнира цепи.
Диаметр окружности впадин:
Ведущей звездочки
Di1 = dδ1 – (d1 – 0,175 √(d_δ1 )) (69)
Di1 = 8,35 мм
Ведомой звездочки
Di2 = dδ2 – (d2 – 0,175 √(d_δ2 )) (70)
Di2 = 19,6 мм
Полученные значения параметров звездочек округляем до конструктивно приемлемых значений:
dδ1 = 40 мм, dδ2 = 83,7 мм
Также для рациональной компоновки в соответствии с новыми значениями и некоторыми расхождениями изменяются значения длины цепи и количество звеньев:
lр=720 мм, l=90.
Проверочный расчет
Проверить частоту вращения меньшей звездочки:
n1 <= [nр]1 (71)
1500<1875
где [n1] = 15⋅103/p = 1875, об/мин – допускаемая частота вращения.
Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек U, с-1:
U <= (72)
где U – расчетное число ударов цепи:
U=4⋅z1⋅p⋅n1/(60⋅lр) (73)
U = 24,04
– допускаемое число ударов:
=508/р=63,5 (74)
Определяем фактическую скорость цепи:
υ=z1⋅р⋅n1/(60⋅103) (75)
υ =5 м/с,
Определяем окружную силу, передаваемую цепью:
Ft=Р1⋅103/υ (76)
Ft = 180 Н
где Р1 – мощность на ведущей звездочке.
Проверяем давление в шарнирах цепи:
рц = Ft⋅Кэ/А <= [рц] (77)
где А– площадь проекции опорной поверхности шарнира:
А = d1⋅b1 (78)
А = 9,24
рц = 14,9 Н/мм2, что удовлетворяет условию:
14,9 < 15,625
Проверяем прочность цепи.
Прочность цепи удовлетворяется соотношением
S>=[S]
где [S] - допускаемый коэффициент запаса прочности для роликовых (втулочных) цепей;
S – расчетный коэффициент запаса прочности:
S = Fр/(Ft⋅Кд+Fо+Fv) (79)
Fо – предварительное натяжение цепи от провисания ветви:
Fо = Кf⋅q⋅а⋅g (80)
Fо = 3,08 Н
где Кf–коэффициент провисания; Кf=1 – для вертикальных передач;
q – масса 1 м цепи, кг [10, стр. 419, таблица К32];
а – межосевое расстояние;
g = 9,31 м/c ² – ускорение свободного падения;
Fv – натяжение цепи от центробежных сил:
Fv=q⋅v2 (81)
Fv = 5 H
Тогда получаем:
S = 2,45
но принимаем в соответствии с табличными данными S = 8.
Определяем силу давления цепи на вал:
Fоп = кв⋅Ft+2⋅Fо (82)
где кв–коэффициент нагрузки вала, кв = 1,15,
Fоп = 210,1 Н
Расчет цепной передачи второй ступени
Проектный расчет
Расчеты проводим так же, как и для первой ступени
Кэ = 1,15
Находим число зубьев ведущей звездочки второй ступени:
z1 = 29 – 2⋅2,5 = 24
Число зубьев принимаем z1 = 35.
Находим угловую скорость быстроходного вала:
ω = 3,14⋅750/30 = 78,5 с-1
Мощность быстроходного вала будет:
N1=Nдв⋅u=0,9⋅2=1,8 кВт,
Далее находим момент:
Т2=Т1⋅ u1⋅η1⋅ nпк = 5,67⋅2,0⋅0,96⋅0,994=10,8 Нм
где η1 – коэффициент полезного действия первой.
Допускаемое давление в шарнирах находим методом интерполирования, тогда [pц] = 24,5Н/мм2.
Находим шаг цепи:
Р = 6,8 мм
Округляя полученное значение до стандартных значений, окончательно выбираем цепь ПР-12,7-1820-1:
Р = 12,7 мм
Определяем uф и Δu:
uф = 2,52
Δu = (2,52–2,5)100/2,5=0,8<4
Принимаем межосевое расстояние ар=30.
Определяем число звеньев:
lр=105,22
Полученное значение округляем до целого четного числа, тогда lр=104
Уточняем межосевое расстояние в шагах:
аt = 29,4
Фактическое межосевое расстояние:
а=29,4⋅12,7=373,38 мм
Монтажное межосевое расстояние:
ам=0,995⋅373,38=371,5 мм
Определяем длину цепи:
l=104⋅ 12,7=1320,8 мм
Определяем диаметры звездочек:
dδ1 = 10,1 мм
dδ2 = 28,5 мм
Диаметры окружности выступов:
De1 = 6,9 мм
De2 = 5,6 мм
Диаметры окружности впадин:
Di1 = 8,3 мм
Di2 = 27,1 мм
Значения делительных диаметров и диаметров окружности впадин в конструктивных целях изменим:
dδ1 = 40 мм;
dδ2 = 112,87 мм;
Di1 = 32,9 мм;
Di2 = 107,3 мм.
Для межосевого расстояния длины цепи также принимаем конструктивно приемлемые значения:
а = 235,2 мм
l = 720 мм
Проверочный расчет
Проверяем частоту вращения меньшей звездочки:
750<1875
б. Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек:
U = 12 с-1;
= 63,5 с-1;
12 < 63,5
в. Определяем фактическую скорость:
υ = 4 м/с;
г. Определяем окружную силу:
Ft = 450 Н;
д. Проверим давление в шарнирах по условию (75):
А = 5,4⋅ 4,45 = 24,04 мм2;
рц = 21,5 Н/мм2,
Условие выполняется:
21,5 < 24,5.
е. Определяем силу давления на вал, сначала определив предварительное натяжение цепи:
Fо = 6⋅0,65⋅0,2352⋅9,81=10,38 Н
Fоп=1,15⋅450+2⋅10,38=538,26 Н
Расчет валов
Выбор материала валов
В качестве материала для редуктора применим легированную сталь марки 40Х.
Выбор допускаемых напряжений на кручение
Проектный расчет валов выполняем по напряжениям кручения в диапазоне [τ]к = 10…20 Н/мм2. Принимаем:
для быстроходного вала
[τ]к = 12 Н/мм2;
для тихоходного вала
[τ]к = 18 Н/мм2.
Определение геометрических параметров ступеней валов. Выбор подшипников
Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.
Геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр и длину находим расчетным путем.
В разрабатываемой конструкции редуктора шестерня первой ступени будет находиться на валу двигателя.
Определение параметров вала №1
Ступень 1 – под вал двигателя. Определяем диаметр ступени:

d_1=∛((M_k⋅⋅10)/(0,2⋅[τ_k])) (83)
где Мк=Т=10,8 Нм – крутящий момент, равный вращающему моменту на валу;
d1 = 14,5 мм.
Определяем длину ступени:
l1=(0,8…1,5)d1 (84)
l1=1,1⋅14,5=21,75 мм.
Ступень 2 – под подшипник:
d2=d1+2t (85)
где t – высота буртика, определяется в зависимости от диаметра по таблице;
d2 = 18,5 мм
l2=1,5⋅d2 (86)
l2=27,75 мм
Ступень 3 – под шестерню, колесо:
d3=d2+3,2r (87)
где r – фаска подшипника, зависит от диаметра ступени;
d3=23,62 мм;
l3 - определяется графически на эскизной компоновке.
Ступень 4 – под подшипник:
d4=d2 (88)
l4=В – для шариковых подшипников
l4=Т – для роликовых конических подшипников
Для первого вала, в соответствии с d2, выбираем 2 вида подшипника – шариковый подшипник средней серии и конический роликовый подшипник легкой серии.
Таблица 7 – Подшипник шариковый радиальный однорядный
Размеры, мм Грузоподъемность,
кН
d D В r С r СОr
20 52 15 2 15,9 7,8

Таблица 8 – Подшипник роликовый конический однорядный
Обозна-чение Размеры, мм α, град Грузоподъ-емность,
кН Факторы нагрузки
d D Т b c r r1  Сr СOr e Y Yr
7204 20 47 15,5 14 12 1,5 0,5 14 19,1 13,3 0,36 1,67 0,92

Параметры вала №2
1-я ступень:
Предварительно определяем момент вала:
Т3=Т2⋅u2⋅ηпк (89)
где u2 – передаточное число второй ступени;
ηпк – коэффициент полезного действия подшипника качения;
Т3 = 27,1 Нм
d1 = 19,6 мм;
l1 = 29,4 мм.
2-я ступень:
d2 = 23,6 мм;
l2 = 35,4 мм;
3-я ступень:
d3 = 28,72 мм;
l3=определяем графически.
4-я ступень:
d4=d2;
l4 будет равен В или Т, в зависимости от вида подшипника.
Подшипники для второго вала состоят из радиального и конусного подшипников.
Таблица 9 – Подшипник шариковый радиальный однорядный
Размеры, мм Грузоподъемность,
кН
d D В r С r СОr
25 62 17 2 22,5 11,4

Таблица 10 – Подшипник роликовый конический однорядный
Обозначение Размеры, мм α, град Грузоподъемность,
кН Факторы нагрузки
d D Т b c r r1  Сr СOr e Y Yr
7204 25 52 16,5 15 13 1,5 0,5 14 23,9 17,9 0,36 1,67 0,92

Параметры зубчатого колеса и шестерни
Модуль колес 1-й ступени определяем по следующему выражению:

m = p/π (90)
m = 8/3,14 = 2,55
Принимаем m = 2,5.
Параметры колеса и шестерни 1-й и 2-й ступеней сводим в таблицу 11 и 12.
Таблица 11 – Параметры зубчатых колес 1-й ступени
Элемент колеса Параметр Штамповка
  Шестерня Колесо
Обод Толщина S1 5,7
Ширина b2 4
Ступица  внутр. 15 22,42
 наруж. 23,25 37,85
Толщина 4,5 6,7
Длина 15 16
Диск Толщина 2 2
Радиусы закруглений 7, γ = 8° 7, 8°
Модуль второй ступени:
m=12,7/3,14=4,04
принимаем m = 4.
Таблица 12 – Параметры зубчатых колес 2-й ступени
Элемент колеса Параметр Штамповка
  Шестерня Колесо
Обод Толщина S1 9,1
Ширина b2 6,5
Ступица  внутр. 22,42 28,72
 наруж. 30 44,5
Толщина 7,1 8,6
Длина 20 34,5
диск Толщина 4,5
Радиусы закруглений 7, γ = 8° 7, 8°

Комментарии: Конструкторская часть дипломного проекта, все есть кроме спецификаций, сделать не сложно!!!

Размер файла: 792 Кбайт
Фаил: