Разработка конструкции коническо-цилиндрического редуктора для ленточного конвейера

Перечень чертежей:

1. Общий вид привода конвейера А1 с условным обозначением рамы без установленного оборудования

Эксплуатационно-технические характеристики установки:

• Тип электродвигателя - АМУ 225М8
• Мощность электродвигателя, кВт – 22
• Частота вращения, об/мин: входной вал – 735, выходной вал – 46
• Общий КПД передачи – 0,8721
• Общее передаточное число – 16
• Срок службы передачи, ч – не менее 10000
• Габаритные размеры установки ДхШхВ – 1575х375х680
• Смазка: подшипников - солидол УС-2 ГОСТ 1033-73, передач - масло ВНИИ-403 ГОСТ 16728-78

Технические указания:

• Конструкция рамы – сварная, сварные швы выполнить по ГОСТ 5264-80, катет швов по наименьшей толщине металла.
• Базовые поверхности обработать только после сварки.
• Разметку и сверление отверстий производить после полного изготовления всей рамы.

2. Деталь промежуточный вал-шестерня А3, где указаны:

Технические данные:

• Модуль, m – 5
• Число зубьев, z – 18
• Угол наклона зубьев, β – 14°04'11,52"
• Направление линии зуба – правое
• Исходный контур – ГОСТ 13755-81
• Коэффициент смещения, x – 0
• Степень точности по ГОСТ 1643-81 – 9-B
• Длина общей нормали, W – 38,277-0,07-0,15
• Допуск на колебание длины общей нормали, F_VW – 0,022
• Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния, F_j: за оборот колеса – 0,056, на одном зубе – 0,025
• Контролировать при отсутствии обкатки с измерительной шестерней: допуск на радиальное биение зубчатого венца, F_r – 0,04, допуск на погрешность профиля зуба, F_f – 0,014, отклонение основного шага, F_pt – +/- 0,018
• Делительный диаметр, d – 92,784

3. Сборочный чертеж коническо-цилиндрического редуктора на формате А1:

Технические показатели:

• Мощность на быстроходном валу, кВт – 27,78
• Частота вращения быстроходного вала, об/мин – 735
• Номинальный крутящий момент на выходном валу, Нм – 4150
• Общее передаточное отношение – 15, 489
• Передаточное число: быстроходная ступень – 3,53, тихоходная ступень – 4,388
• Число зубьев: быстроходная ступень, шестерня – 17, быстроходная ступень, колесо – 60, тихоходная ступень, шестерня – 18, тихоходная ступень колесо – 79
• Модуль нормальны, мм: быстроходная ступень – 5, тихоходная ступень – 5
• Окружная скорость в зацеплении, м/с: быстроходная ступень – 2,82,тихоходная ступень – 0,985
• Степень точности передачи: быстроходная ступень – 8-В, тихоходная ступень – 9-В

Указания:

• Регулировка конического зацепления производится металлическими прокладками позиция 47.
• Полости между подшипниками конического вала-шестерни заполнить солидолом УС-2 ГОСТ 1033-73.
• При сборке поверхности разъема крышки и картера редуктора покрыть герметиком УЗОМ ГОСТ 13489-79.
• После сборки залить в редуктор масло ВНИИ НП-403 ГОСТ 16728-78 на 15-20 мм выше верхней риски маслоуказателя. Объем заливаемого масла 10 л.
• Редуктор подлежит обкатке в течение 1,5 часов с периодическим реверсом передачи.
• Болты для крепления всех крышек на виде сверху условно показаны в плоскости разъема картера и крышки корпуса.
• При необходимости возможно цилиндрическое исполнение концов валов.

4. Рабочий чертеж тихоходного вала А3 из материала сталь 45 ГОСТ 1050-88, поставлены шероховатости и допуски. Выставлены размеры для справок, термообработка посадочных мест - закалка с последующим отпуском

Дополнительные материалы: Пояснительная записка на 45 стр.

         В записке были приведены исходные данные для проектирования редуктора:

• полезная сила, передаваемая лентой транспортера Р = 24 кН
• скорость ленты V = 0,8 м/с
• диаметр приводного барабана D= 320 мм
• режим работы - средний нормальный
• время работы передачи - t_x= 10000 ч
• коническая передача - с круговыми зубьями
• цилиндрическая передача - с косыми зубьями, нагрузка реверсивная

  Составлена схема привода конвейера с обозначением основных позиций: электродвигатель, цепная муфта, редуктор, муфта, барабан.

Осуществлен выбор электродвигателя и кинематических параметров привода. Найдены: требуемая мощность электродвигателя – 21,5 кВт, частота вращения тихоходного вала редуктора – 47,75 об/мин, требуемое передаточное отношение – 15,4, частота вращения вала электродвигателя – 735 об/мин. Подобран асинхронный электродвигатель серии АМУ225М8 N = 22 кВт сn_с = 750 об/мин, скольжением S = 2 % и с диаметром вала электродвигателя d₁ = 60 мм.

2       Рассчитана коническая зубчатая передача быстроходной ступени. Для шестерни подобран материл - таль 40ХН  с поверхностной закалкой зубьев ТВЧ, а для колеса  - сталь 45. Определены геометрические размеры передач:

         Выполнен проверочный расчет передачи, найдены геометрические параметры зубчатых колес. Определена окружная сила на среднем диаметре – 6581,4 Н, осевая сила на шестерне при совпадении направления  ее вращения с направлением наклона зуба – 5222 Н и при противоположном направлении – 3643 Н, а также радиальная сила на шестерни для первого случая – 1530 Н и для второго – 4042 Н.

Выполнен расчет цилиндрической зубчатой передачи тихоходной ступени. Диаметр заготовок для шестерни равен 143,15 мм, для колеса – 644,2 мм. Размеры характерных сечений для заготовок: для шестерни – 71,58 мм, для колеса – 39,37 мм. Для колес тихоходной передачи выбраны такие же материалы, как и для колес быстроходной  передачи.

Рассчитаны геометрические размеры передачи. Ниже приведены результаты расчета.

         Выполнен расчет валов, в ходе которого были найдены: для быстроходного вала: диаметр выходного участка вала – 50 мм, для промежуточного вала: диаметр опасного сечения под колесом по пониженным допускаемым касательным напряжениям (20 Мпа) – 65 мм, для тихоходного вала: диаметр выходного конца вала находим при пониженном допускаемом напряжении – 110 мм.

         Рассмотрен первый этап эскизной компоновки. Он выполняется для  определения расстояний между сечениями валов, в которых приложена нагрузка, и сечениями, контактирующими с опорами. 

         Также осуществлен выбор и проверка шпонок и подшипников. Найдены  конструктивные параметры зубчатых колес и силы в зубчатых передачах.          Выполнены расчетные схемы валов. Определены опорные реакции, построены эпюры изгибающих и крутящих моментов.

         Описана смазка редуктора. Смазочные материалы в машинах применяют с целью уменьшения интенсивности изнашивания, снижения сил трения, отвода от трущихся поверхностей теплоты и продуктов изнашивания, а также для предохранения деталей от коррозии.

         В редукторах общего назначения используется комбинированное смазывание. Одно или несколько зубчатых колёс смазываются путем погружения в ванну с жидким смазочным материалом в нижней части корпуса редуктора, а остальные детали и узлы, в том числе подшипники качения, смазываются за счёт разбрызгивания масла погруженными колёсами и циркуляции внутри корпуса образовавшегося масляного тумана.

         В двухступенчатых коническо–цилиндрических редукторах независимо от глубины погружения тихоходного цилиндрического колеса коническое колесо должно быть погружено в масло на половину длины зуба.

         Заливают масло через отверстия, которые закрываются пробками.

         Слив масла выполняется через отверстия, расположенные в средней плоскости редуктора со стороны тихоходного вала.

         Сливные отверстия закрывают пробками с конической трубной резьбой, не требующей обработки торца, и надёжно уплотняющими без прокладок.

         Перед началом работы редуктор заливают маслом выше уровня нормы на 5 – 15 мм. Контролируют уровень масла жезловыми маслоуказателями.

         Для смазки подшипников выбран солидол УС – 2. Для смазки передач используется масло ВНИИ НП-403. Уплотнительные кольца обеспечивают защиту подшипников от внешних воздействий и удержания смазки в опорных узлах. 

Спецификация – 3 листа

В программе: Компас 3Dv