Рассмотрим сечение под опорой С

 

Концентрация напряжений обусловлена подшипником, посаженным с гарантированным натягом.

Суммарный изгибающий момент;

М_и = М_х = 1354.6 Н·м.

Осевой момент сопротивления;

W = π·d³/32 = 3.14·95³/32 = 84.2·10³ мм³.

Полярный момент сопротивления;

W_p = 2·W =2·84.2·10³ = 168.4·10³ мм³.

Амплитуда нормальных напряжений;

 

 = M_и/W = 1354.6·10³/84.2·10³ = 16.1 МПа.

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;

 

τ_v = τ_m = M₂/2 ·W_р= 2936·10³/2·168.4·10³ = 8.7 МПа

 

Коэффициенты [2 c.166];

 

= 5;

 = 0,6· + 0,4 = 0,6·5+0,4 = 3.4;

ψ_τ = 0.1.

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

 

s_б = = = 3.7.

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

 

s_τ = = = 5.6.

Общий коэффициент запаса прочности;

 

s = = = 3.1 > [s] = 2.5;

 

Во всех случаях условие s > [s] =2.5 выполняется.

 

Выбор и проверка шпоночных соединений

 

Выбор шпонки

 

Для соединения валов с деталями выбираем призматические шпонки по ГОСТ 23360-78 [2 c.169].

Напряжение смятия шпонки;

 

σ_cм = < [σ]_см = 100 МПа [2 c.170],

 

где 1 - длина шпонки;

b - ширина шпонки;

t₁- глубина паза вала.

 

Быстроходный вал

 

Шпонка на выходном конце ведущего вала b h l = l4 9 50 мм;

σ_cм = = 59.5 МПа;

 

Тихоходный вал

 

Шпонка под колесом b h l = 28 16 140 мм;

σ_cм = = 87.4 МПа;

Шпонка на выходном конце b h l = 22 14 160 мм;

σ_cм = = 83.4 МПа;

Условие σ_cм < [σ]_см выполняется во всех случаях.

 

Смазка редуктора

Смазка червячного зацепления осуществляется окунанием колеса в масляную ванну. Объем масляной ванны.

V = (0.5 ÷ 0.8)·N = (0.5 ÷ 0.8) ·12.9 ≈ 7 л.

Рекомендуемое значение вязкости масла:

при V_с = 4.7 м/с - υ = 20·10^-6 м²/с,

по этой величине выбираем масло индустриальное И-20А [2 c.253].

Смазка подшипниковых узлов осуществляется благодаря разбрызгиванию масла червячным колесом.

 

Конструктивные элементы корпуса

 

Толщина стенки корпуса и крышки редуктора

 

δ = 0.04·а+2 = 0.04·280+2 = 12 мм принимаем δ = 8 мм.

 

Толщина фланцев

 

b = 1.5·δ = 1.5·12 = 18 мм.

 

Толщина нижнего пояса

 

р = 2.35·δ = 2.35·12 = 28 мм.

 

Толщина ребер

 

m = b = 12 мм.

 

Диаметр болтов

 

фудаментых d₁= 0. 036·a_w+12 = 0,036·280+12 = 22 мм, примем болты М20;

болты у подшипников d₂ = 0.75·d₁ = 0.75·20 = 15 мм, примем болты М16;

болты, соединяющие крышку с корпусом d₃ = 0.6·d₁ = 0.6·20 = 12 мм, примем болты М12

 

Наименьший зазор между колесом и стенкой корпуса

 

по диаметру А ≈ 1,2·δ =1,2·12 = 14 мм;

по торцам A₁ ≈ δ = 12 мм.

 

Подбор и проверка муфт

 

Для передачи вращающего момента с вала электродвигателя на ведущий вал редуктора и с ведомого вала на вал мешалки используем упругую втулочно-пальцевую муфты по ГОСТ 21424-75, для которых допускаемые передаваемые моменты:

[M]₁ = 500 Н·м,

[M]₂ = 8000 Н·м.

Расчетный момент:

 

M_р1= k·M₁ = 1,5·168.8 = 253.2 Н·м < [M]_l

 

где к = 1,5 - коэффициент эксплуатации.

M_р2 = k·M₂ = 1,5·2936 = 4404 Н·м < [M]₂,

Конструирование сварной рамы

 

Для обеспечения точности положения одной сборочной единицы относительно другой механизмы привода (редуктор, электродвигатель) устанавливаются на сварной раме, выполненной из швеллеров №12, расположенных для удобства постановки болтов полками наружу. На внутреннюю поверхность полки навариваются косые накладки, которые выравнивают опорную поверхность под головки болтов.

Опорные поверхности - платики, на которые устанавливаются редуктор и электродвигатель, создаются привариванием узких полосок стали высотой 5 мм. Все опорные поверхности, на которые устанавливаются механизмы привода, обрабатываются после сварки.

Список используемой литературы

1. Киселёв Б.Р. Проектирование приводов машин химического производства. - Иваново.: ИГХТУ, 1987.

.   Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. -М.: Машиностроение, 1987.

.   Шейнблер А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. -М.: Высш. шк., 1991.

.   Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроения. Т3. -М.: “Машиностроение”, 1978.