Курсовая работа: Проектування привода конвеєра

Допустимі напруження для сірого чавуна

(3.2)

МПа

Допустимі напруження при згині для колеса

3.3 Проектний розрахунок

Розраховуємо міжосьову відстань за формулою:

,мм (3.3)

де q – коефіцієнт діаметру черв’яка, приймаємо q=10 ;

Z2 – число зубів черв’ячного колеса.

При ≤ 3 м/с =1,0

Відносно "U" призначаємо z1 так, щоб витримати z1=1, 2, 4; 28 ≤ z2 ≤ 63 ( 80 ); U=12,6 (вихідні дані).

Принимаем U=12,5; z1=4

Розраховуємо число зубів черв’ячного колеса за формулою:

z2=U · z1 (3.4)

z2=12.5 · 4 = 50

28<50<63 – умова виконується.

мм

Узгоджуємо по ГОСТ 2144-76

Приймаємо = 50 мм.

Розраховуємо модуль за формулою:

,мм (3.5)

мм

Розраховуємо коефіцієнт діаметру черв’яка за формулою:

(3.6)

= 10,6

12,5 > 10,6 – умова виконується.

Підбираємо m і q по таблиці 2.3 за умовою -1 ≤ X ≤ 1, де

(3.7)

-1 < 0,95 < 1 – умова виконується.

Приймаємо m = 2,5 мм; q =10.

При х > 0

(3.8)

(3.9)

Розраховуємо начальний діаметр черв’яка за формулою:

(3.10)

мм

Розраховуємо ділильний діаметр черв’ячного колеса за формулою:

d2=m · z2,мм (3.11)

d2= 2,5 · 50 = 125 мм.

Розраховуємо діаметр впадини черв’яка за формулою:

, мм (3.12)

мм

Розраховуємо діаметр впадини черв’ячного колеса за формулою:

,мм (3.13)

мм

Розраховуємо діаметр вершини витків черв’яка за формулою:

, мм (3,14)

мм

Розраховуємо діаметр вершини витків черв’ячного колеса за формулою:

, мм (3.15)

Розраховуємо найбільший діаметр черв’ячного колеса за формулою:

, мм (3.16)

Розраховуємо довжину нарізаної частини черв’яка :

При z1=4;

, мм (3.17)

мм

(3.18)

(3.19)

(3.20)

UГОСТ=12,5

0 < 4% - умова виконується.

Розраховуємо коефіцієнт корисної дії передачі:

(3.21)

декут тертя, вибираємо з табл. 2.4

Таблица 3.1 – Кут тертя між стальним черв’яком і венцем колеса

Vs, м/с		Vs, м/с
0,5	3°10' - 3°40'	3	1°30' - 2°00'
1,0	2°30' - 3°10'	4	1°20' - 1°40'
1,5	2°20' - 2°50'	7	1°00' - 1°30'
2,0	2°00' - 2°30'	10	0°55' - 1°20'
2,5	1°40' - 2°20'	15	0°50' - 1°10'

Приймаємо =3°20'

Розраховуємо колову швидкість черв’яка за формулою:

(3.22)

м/с

(3.23)

Визначаємо швидкість ковзання за формулою:

(3.24)

=0,95

σ=280МПа

Розраховуємо колову, радіальну і осьову сили в зачепленні:

(3.25)

(3.26)

(3.27)

Мал. 3.1. Схема зачеплення черв’ячної передачі

3.4 Перевірний розрахунок

Розраховуємо дійсне контактне напруження за формулою:

(3.28)

254 МПа < 400 МПа – умова виконується.

Розраховуємо максимальне дійсне контактне напруження за формулою:

(3.29)

Т2Н max= Тт / 0,8 =310 / 0,8 = 387,5 Н·м

284 МПа < 400 МПа – умова виконується.

Розраховуємо дійсне напруження згину за формулою:

(3.30)

YFN – вибираємо з таблиці 3.1 в залежності від

(3.31)

(3.32)

Приймаємо YFN=1,4

29,6 МПа < 400 МПа – умова виконується.

Розраховуємо максимальне дійсне напруження згину за формулою:

(3.33)

37 МПа < 400 МПа – умова виконується.

4. Проектування валів

4.1 Розрахунок валів з умови кручення

Розрахунок виконується за умов:

- міцність на кручення

; (4.1)

- зниженого умовного допустимого напруження кручення в межах пропорційно відносної навантаженості вала

- забезпечення осьової фіксації деталей, що розміщуються на валу.

Швидкохідний вал

Діаметр консольної ділянки

(4.2)

де Тш – момент на швидкохідному валу редуктора

мм.

Округляємо до d=17мм.

Діаметр вала під підшипник

(4.3)

де t=2мм – розмір висоти бурта.

dП=17+2·2=21мм

Приймаємо dп=20мм.

Діаметр бурта під підшипник

(4.4)

де r=1,6мм – радіус галтельного переходу

dбп=20+3,2·1,6=25,12 мм

Приймаємо dбп=25мм.

Так як діаметр вершин зубців черв’яка dа1=34,75 мм, менше за 2dбп, то черв’як виконуємо сумісно з валом.

Тихохідний вал

Діаметр консольної ділянки

(4.5)

де Тт – момент на тихохідному валу редуктора

Округляємо до d=40мм.

Діаметр вала під підшипник

(4.6)

де t=1,7мм – розмір висоти бурта

dП=40+2·1,7=43,4 мм

Приймаємо dп=45мм.

Діаметр бурта під підшипник

(4.7)

де r=3мм – радіус галтельного переходу

dбп=45+3,2·3=53,6 мм

Приймаємо dбп=55мм.

Діаметр вала під колесо

(4.8)

Приймаємо dк=55мм.

Діаметр бурта під колесо

(4.9)

де f=1,6мм – розмір факи

dбк=55+3·1,6=59,8 мм

Приймаємо dбп=60мм.

4.2 Вибір типа та схеми розташування підшипників

В опорах валів встановлюємо роликові радіально-упорні конічні однорядні підшипники. На швидкохідному валу встановлюємо підшипники середньої серії за схемою "у розпір. На тихохідному валу встановлюємо підшипники легкої серії за схемою "у розпір".