9 Выбор и обоснование количества смазки
В редукторе применяют наиболее простой способ смазки – картерный непроточный (окунание зубьев зубчатых колёс в масло, залитое в корпус). Этот способ смазки был выбран потому, что окружные скорости не превышают 12..15 м/с.
По рекомендациям [1] меньшее колесо должно погружаться в масло не менее чем на две высоты зуба.
Принимаем для
смазки редуктора масло трансмиссионное
ТМ-3-9 ГОСТ 17472-85, имеющее кинетическую
вязкость
.
Объём заливаемого масла определяем по формуле:
,
где
- внутренняя длина редуктора
- внутренняя ширина
редуктора
- высота масла в
редукторе
л.
Для смазки подшипников применяем наиболее распространённую для подшипников смазку: ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-81.
10
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК СОПРЯНАЕМЫХ
ДЕТАЛЕЙ
Произведём выбор посадок тихоходного вала с колесом и шпоночного соединения.
Исходные данные:
точность зубчатого колеса 8В
номинальный диаметр соединения d=85 мм
ширина шпоночного паза В=28 мм
число зубьев колеса
94
модуль m=4 мм
допуск на радиальное
биение зубчатого венца
Соединение зубчатого колеса с валом редуктора с дополнительным креплением при помощи шпонки является разъемным, неподвижным соединением, образованным переходной посадкой. Расчёт разъёмных соединений, образованных переходной посадкой производится исходя из условий:
обеспечение высокой точности центрирования зубчатого колеса на валу;
обеспечение лёгкой сборки и разборки соединения;
Сочетание этих двух условий возможно лишь при небольшом натяге, или зазоре в соединении.
Хорошее центрирование зубчатого колеса на валу необходимо для обеспечения высокой кинематической точности передачи, ограничения динамических нагрузок и т.д. Известно, что наличие зазора в сопряжении за счёт одностороннего смещения вала в отверстии вызывает появление радиального биения зубчатого венца колеса, определяющего кинематическую точность.
В этом случае наибольший допустимый зазор, обеспечивающий первое условие может быть определен по формуле:
,
где
- коэффициент запаса точности (
=2…5),
принимаем
=2
-
допуск радиального биения зубчатого
венца (
=63
мкм)
мкм
Возможный наибольший натяг в соединении насчитывается по формуле:
,
где z – аргумент функции Лапласа, которой определяется по её значению:
,
где
- вероятность получения зазора в
соединении
При девятой степени точности по кинематической норме точности =0,3, тогда
По
таблице 11.3, [3] находим значение z,
z=-0,54.
мкм
По номинальному
диаметру соединения d=85
мм и
мкм по ГОСТ 25347-82 выбираем переходную
посадку Ø
,
параметры выбранной посадки не превышают
расчётных, т.е.
мкм.
мкм
Причём выполняется требование ГОСТа по соответствию степени точности зубчатого колеса точности отверстия.
Для обеспечения неподвижности зубчатого колеса с валом применяется призматическая шпонка. Работоспособность соединения определяется точностью посадки по ширине шпонки (паза) B.
ГОСТ 2325-78 предусматривает посадки, образующие нормальное, плотное и свободное соединение шпонки с пазами вала и втулки в системе основного вала.
Принимаем нормальный тип соединения. Для нормального типа соединения установлены поля допусков ширины В для паза на валу N14 и для паза во втулке Js7. придельные отклонения указанных полей допусков соответствуют ГОСТ 25347-82, шпонка как основной вал имеет поле допуска f7.
В этом случае
посадка в соединении со шпоночным пазом
вала будет
,
и пазом втулки
.
Посадка колеса на быстроходном валу, а так же всех остальных шпоночных соединений производим аналогично.
Произведём расчёт и выбор посадок подшипников качения на вал и в корпус.
Исходные данные:
D=90 мм, r=2.5 мм, В=24мм
радиальная нагрузка
Н
вал вращается, вал сплошной, корпус массивный
Посадка внутреннего кольца с валом всегда осуществляется в системе основного отверстия, а наружного кольца в корпус в системе основного вала.
Выбор посадок для подшипников качения зависит от характера наружного кольца. В подшипниковых узлах редукторов кольца испытывают циркуляционное и местное нагружения. Внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно нагруженным, при котором результирующая радиальная нагрузка воспринимается последовательно окружностью её дорожки качения и передаётся её всей посадочной поверхности вала.
Наружное кольцо
подшипника испытывает местное нагружение,
при котором постоянная по направлению
результирующая радиальная нагрузка
воспринимается лишь ограниченным
участком окружности дорожки качения и
передаёт
её соответствующему ограниченному
участку посадочной поверхности корпуса.
Класс точности подшипника качения для зубчатой передачи выбирается в зависимости от степени точности зубчатой передачи по таблице 13.6 [3]. Степень точности зубчатой передачи 9, тогда класс точности подшипника будет 0.
Так как в соединении вращается вал, то внутренне кольцо подшипника является циркуляционно нагруженным, наружное кольцо соединяется с неподвижным корпусом и испытывает местное нагружение, следовательно, внутреннее кольцо должно соединятся с валом по посадке с небольшим зазором.
Посадку внутреннего
кольца подшипника на вал определяется
по интенсивности радиальной нагрузки
по выражению:
,
где - радиальная нагрузка на опору, Н
- динамический
коэффициент посадки, при умеренных
нагрузках
=1
-
коэффициент учитывающий степень
ослабления натяга, при сплошном вале
=1
- коэффициент
учитывающий тип подшипника, для однорядных
не сдвоенных подшипников
=1
В – ширина кольца подшипника, мм
R – радиус фаски кольца, мм
Н
По расчётному значению и номинальному диаметру d=85 устанавливаем поле допуска вала k6 (таблица 13.7 [3]).
Квалитет точности для отверстия и вала устанавливается в зависимости от класса точности подшипника, при шестом и нулевом классе точности вал обрабатывается по шестому, отверстие по седьмому квалитету точности.
Ø
Ø
Посадки остальных подшипников определяются аналогично.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении курсового проекта по “Деталям машин” были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловеденье.
Целью данного проекта является проектирование привода конвейера, который состоит как из стандартных (двигатель, муфта, болты, звёздочка, подшипники и т.д.) деталей, так и из деталей форма и размеры которых определяются на основе конструктивных, технологических, экономических и других нормативов (корпус и крышка редуктора, валы и др.).
В ходе решения поставленные передом ной задач, была основана методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надёжность и долгий срок службы механизма.
Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении как курсовых проектов по специальным дисциплинам, так и при выполнении дипломного проекта.
СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высш. шк., 1991. – 382 с.
2.Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцев Б.С. Расчёты деталей машин. – Мн.: Выш. шк., 1986. – 400 с.
3.Детали машин. Проектирование: Учеб. пособие / Л.В.Курмаз, А.Т.Скобейда. – Мн.: УП ”Технопринт”, 2001. – 290 с.