Reductor para dispositivo de administración de medicamentos
1. Formule el plan de transmisión
El segundo conjunto de terceros datos: Diseñe el reductor de engranajes cilíndrico de primer nivel en el dispositivo de transmisión de la cinta transportadora.
(1) Condiciones de trabajo: La vida útil es de 10 años, calculada como 300 días al año, trabajando en dos turnos, y la carga es estable.
(2) Datos originales: fuerza circunferencial del tambor f = 1,7 kN; velocidad de la correa v = 1,4 m/s
Diámetro del tambor D = 220 mm.
Diagrama de movimiento
2. Selección del motor
1. Selección del tipo de motor y tipo estructural: seleccione la serie Y según los requisitos y condiciones de trabajo conocidos. Motor asíncrono de fase.
2. Determine la potencia del motor:
(1) La eficiencia total de la transmisión:
η Total = η correa × η2 rodamiento × eta engranaje × acoplamiento eta Eje × rodillo eta
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2) Potencia de trabajo requerida por el motor:
p>Pd=FV/1000etatotal
=1700×1.4/1000×0.86
= 2.76 kW
3. Velocidad del motor:
Velocidad de trabajo del eje del tambor:
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min
De acuerdo con el rango de relación de transmisión razonable recomendado en la Tabla 2.2, si la relación de transmisión por correa trapezoidal Iv=2~4 y la relación de transmisión de engranajes cilíndricos de una sola etapa Ic =3~5, entonces la transmisión total razonable. La relación I es i=6~20, por lo que el rango opcional de velocidad del motor es ND = I×NW =(6 ~ 20)×121.5 =.
Las velocidades de sincronización en este rango son 960 rpm y 1420 rpm. De la Tabla 2, 8.1, se encuentra que hay tres modelos de motor adecuados, como se muestra en la siguiente tabla.
Modelo de motor propuesto Potencia nominal Velocidad del motor (r/min) Relación de transmisión del dispositivo de transmisión
KW Rotación completa Relación de transmisión total con engranaje
1y 132s - 6 3 1000 960 7,9 3 2,63
2y 100 L2-4 3 1500 1420 11,68 3 3,89
Teniendo en cuenta el tamaño, peso y precio del motor y la transmisión, así como transmisión por correa y reducción De la relación de transmisión del motor, se puede ver que la opción 1 tiene una velocidad de motor más baja, un tamaño más grande y un precio más alto. La opción 2 es leve. Por lo tanto, se selecciona el modelo de motor Y100l2-4.
4. Determine el modelo de motor
Según el tipo de motor, la potencia nominal requerida y la velocidad síncrona seleccionada anteriormente, el modelo de motor seleccionado es
Y100l2 -4. .
El rendimiento principal: potencia nominal: 3 KW, velocidad a plena carga 1420 r/min, par nominal 2,2.
En tercer lugar, calcule la relación de transmisión general y asigne relaciones de transmisión en cada nivel.
1. Relación de transmisión total: I total = n eléctrico/n cilindro = 1420/121,5 = 11,68.
2. Distribución de relaciones de transmisión en todos los niveles
(1) Tomar banda I = 3
(2) ∵i total =i diente×i banda π
∴i dientes=i total/i correa=11,68/3=3,89.
Cuatro. Cálculo de parámetros de movimiento y parámetros dinámicos
1. Calcular la velocidad de cada eje (rev/min)
NI=nm/i band=1420/3=473.33 (rev/min). )
NII=nI/i dientes = 473,33/3,89 = 121,67 (rev/min)
Rodillo NW = NII = 473,33/3,89 = 121,67 (rev/min)
2. Calcular la potencia de cada eje (KW)
PI=Pd×η banda =2.76×0.96=2.64KW.
PII=PI×eta rodamiento×eta engranaje = 2,64× 0,99× 0,97 = 2,53kW
3. Calcula el par de cada eje
TD = 9,55 PD/nm = 9550×2,76/1420 = 18,56n? m
TI = 9,55 p2/n 1 = 9550 x 2,64/473,33 = 53,26n? m
TII = 9,55 p2/N2 = 9550 x 2,53/121,67 = 198,58n? m
5. Diseño y cálculo de componentes de transmisión
1. Diseño y cálculo de transmisión por polea
(1) Seleccionar el perfil de correa trapezoidal ordinaria.
Según el libro de texto [1] P189, Tabla 10-8, Ka = 1,2p = 2,76kW.
PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW
Según PC=3.3KW y n1=473.33r/min.
Del libro de texto [1] P189, Figura 10-12, podemos concluir que se debe utilizar una correa tipo AV.
(2) Determinar el diámetro de referencia de la polea y comprobar la velocidad de la correa.
De la Tabla 10-9 en P190 del libro de texto [1], tome DD 1 = 95 mm >; dmin=75
Dd2=i-band DD 1(1-ε)= 3×95 ×(1-0,02)= 279,30 mm.
De la Tabla 10-9 en la página 190 del libro de texto [1], tome dd2=280.
Velocidad de la correa v:v =πDD 1n 1/60×1000.
=π×95×1420/60×1000
= 7,06 m/s
En el rango de 5~25 m/s, la velocidad de la correa es adecuado.
(3) Determine la longitud de la correa y la distancia entre centros
Distancia entre centros inicial a0=500 mm
LD = 2 Aπ(DD 1+dd2)/ 2 +(dd2-DD 1)2/4a 0
=2×503.14(95+280)+(280-95)2/4×450
= 1605.8 mm
Según la tabla del libro de texto [1] (10-6), seleccione un LD similar = 1600 mm.
Determine la distancia al centro a≈A(LD-LD0)/2 = 50(1600-1605.8)/2.
= 497 mm
(4) Compruebe el ángulo de envoltura de la polea pequeña
α1 = 1800-57,30×(dd2-DD 1)/a< /p >
=1800-57.30×(280-95)/497
= 158.670 & gt; 1200 (aplicable)
(5) Determine el número de bandas.
Potencia nominal transmitida por una sola correa trapezoidal. Según dd1 y n1, consulte la figura 10-9 del libro de texto y obtenga P1=1,4KW.
El incremento de potencia nominal de una sola correa trapezoidal cuando i≠1. Según el tipo de correa busqué en la tabla △p 1 = 0,17KW 10-2.
Verifique [1] Tabla 10-3 y obtenga kα= 0,94; verifique [1] Tabla 10-4 y obtenga KL=0,99.
z = PC/[(p 1+△p 1)kαKL]
=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (tomar 3)
(6) Calcular la presión sobre el eje
Del libro de texto [1] Tabla 10-5 Q=0.1kg/m, según el libro de texto fórmula (10 -20) Encuentre la tensión inicial de una sola correa trapezoidal:
F0 = 500 PC/ZV[(2.5/kα)-1]+qV2 = 500 x 3.3/[3x 7.06( 2.5/0.94- 1)]+0.10x 7.062 = 134.3 kn
Entonces la presión FQ que actúa sobre el rodamiento
FQ = 2zf 0 sin(α1/2)= 2×3 ×134,3 sen (158,67 o/2)
=791,9N
2. Diseño y cálculo de la transmisión por engranajes
(1) Selección del material del engranaje y tratamiento térmico : La transmisión de engranajes diseñada es una transmisión cerrada y los engranajes suelen utilizar superficies de dientes suaves. Consulte la Tabla [1] Tabla 6-8 para elegir materiales que sean económicos y fáciles de procesar. El piñón es de acero 45, templado y revenido, con una dureza superficial del diente de 260 HBS; el engranaje grande también es de acero 45, normalizado, con una dureza de 215 HBS;
Nivel de precisión: El transportador es una máquina general y la velocidad no es alta. Entonces elegí el nivel 8 de precisión.
(2) Diseño basado en la resistencia a la fatiga de contacto de la superficie del diente.
De d 1 ≥ (6712×kt 1(U+1)/φdu[σh]2)1/3.
Determine los parámetros relevantes de la siguiente manera: relación de transmisión I diente = 3,89.
Tomar el número de dientes del piñón Z1=20. Luego, el número de dientes del engranaje grande: Z2=iZ1= ×20=77,8, tome z2=78.
Tome φd=1,1 de la Tabla 6-12 del libro de texto.
(3) Par T1
t 1 = 9,55×106×p 1/n 1 = 9,55×106×2,61/473,33 = 52660n? mm
(4) Factor de carga K: tomar k=1,2.
(5) Esfuerzo de contacto permitido [σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin encontrado en el libro de texto [1] Figura 6-37:
σhlim 1 = 610 MPaσhlim 2 = 500 MPa
Coeficiente de vida a fatiga por contacto Zn: Calculado en base a 300 días de trabajo al año, 16 horas diarias, calculado según la fórmula N=60njtn.
n 1 = 60×473,33×10×300×18 = 1,36×109
N2 = N/I = 1,36 x 109/3,89 = 3,4×108
Busque la curva 1 en la Figura 6-38 del libro de texto [1] y obtenga Zn 1 = 1zn 2 = 1,05.
Basándose en los requisitos generales de fiabilidad, se selecciona el factor de seguridad SHmin=1,0.
[σH]1 =σhlim 1zn 1/SHmin = 610x 1/1 = 610 Mpa
[σH]2 =σhlim 2 Zn 2/SHmin = 500 x 1.05/1 = 525 MPa
Por lo tanto:
d 1 ≥( 6712×kt 1(u+1)/φdu[σH]2)1/3
= 49,04 Milímetros
Módulo: m = d 1/z 1 = 49,04/20 = 2,45 mm.
Tome el valor de la primera serie del módulo estándar P79 en el libro de texto [1], m=2,5.
(6) Compruebe la resistencia a la fatiga por flexión de la raíz del diente.
σ bb=2KT1YFS/bmd1
Determine los parámetros y coeficientes relevantes
El diámetro del círculo de graduación: d 1 = mz 1 = 2,5×20 mm = 50 mm.
d2 = mZ2 = 2,5×mm = 195mm
Ancho del diente: b =φDD 1 = 1,1×50mm = 55mm.
Tome b2=55 mm y b1=60 mm.
(7) El coeficiente del perfil del diente compuesto YFs se obtiene de la Figura 6-40 del libro de texto [1]: YFS1=4,35, YFS2=3,95.
(8) Esfuerzo de flexión admisible [σbb]
Según el libro de texto [1]P116:
[σbb]= σbblim YN/SFmin
Según la Figura 6-41 del libro de texto [1], el límite de fatiga por flexión σbblim debe ser σBBLIM 1 = 490 MPa σBBLIM 2 = 410 MPa.
Según la Figura 6-42 del libro de texto [1], el coeficiente de vida por fatiga por flexión YN:yn 1 = 1yn 2 = 1.
El factor de seguridad mínimo SFmin para fatiga por flexión: Según los requisitos generales de confiabilidad, SFmin =1.
La tensión admisible calculada para la fatiga por flexión es
[σbb 1]=σbblim 1 yn 1/SF min = 490×1/1 = 490 MPa
[σbb2]=σbblim 2 YN2/SF min = 410×1/1 = 410 MPa
Comprobar cálculo
σbb 1 = 2kt 1yfs 1/b 1md 1 = 71,86 pa & lt ;[σbb1]
σbb2 = 2kt 1yfs 2/b2md 1 = 72,61 MPa <[σbb2]
Por lo tanto, la resistencia a la fatiga por flexión de la raíz del diente del engranaje es suficiente.
(9) Calcule el momento central A de la transmisión de engranajes.
a =(d 1+D2)/2 =(5195)/2 = 122.5mm
(10) Calcula la velocidad circunferencial v del engranaje.
La velocidad periférica calculada v =πn 1d 1/60×1000 = 3,14×473,33×50/60×1000 = 1,23 metros/segundo.
Debido a que V < 6 m/s, la precisión de nivel 8 es apropiada.
6. Diseño y cálculo del eje
Diseño del eje conducido
1. Seleccionar el material del eje para determinar la tensión admisible.
El material seleccionado para el eje es acero 45#, que está templado y revenido. Verifique [2] Tabla 13-1:
σb=650Mpa, σs=360Mpa. Según la Tabla 13-6 en [2], [σb+1]bb=215Mpa.
[σ0]bb=102Mpa, [σ-1]bb=60Mpa
2. Calcule el diámetro mínimo del eje en función de la resistencia a la torsión.
El eje de baja velocidad del reductor de engranajes de una etapa es el eje giratorio y el extremo de salida está conectado al acoplamiento.
Considerando los requisitos estructurales, el diámetro del eje de salida debe ser el más pequeño. El diámetro mínimo es:
d≥C
Consultar Tabla 13-. 5 pulgadas [2], para acero 45, tome C=118.
Entonces d≥118×(2,53/121,67)1/3 mm = 32,44 mm.
Teniendo en cuenta la influencia de los estándares de la serie de chaveteros y aperturas de acoplamiento, se selecciona d=35 mm.
3. Cálculo de la fuerza sobre el engranaje
Par sobre el engranaje: t = 9,55×106 p/n = 9,55×106×2,53/121,67 = 198582n.
Fuerza del engranaje:
Fuerza circunferencial: ft = 2t/d = 2×198582/195n = 2036n.
Fuerza radial: fr = ft tan 200 = 2036×tan 200 = 741n.
4. Diseño estructural del eje
Al diseñar la estructura del eje, considere el tamaño de las piezas coincidentes en el sistema del eje y la forma en que se fijan las piezas en el eje, y dibuje una Croquis de la estructura del sistema de ejes en proporción.
(1), selección de acoplamiento
Se puede utilizar un acoplamiento de pasador elástico. Al consultar la Tabla 9.4 en [2], el modelo de acoplamiento es el acoplamiento HL3: 35×82 GB5014-85.
(2) Determinar la posición y método de fijación de la pieza en el eje.
En un reductor de una sola etapa, el engranaje puede estar dispuesto en el centro de la caja, y los rodamientos están dispuestos simétricamente.
A ambos lados del engranaje. El extremo de extensión del eje está equipado con un acoplamiento y el engranaje está formado por un anillo de aceite y un manguito.
Posicionamiento y fijación axial, fijación circunferencial mediante chavetas planas y ajustes de interferencia, ambos extremos del eje
El posicionamiento axial se logra mediante manguitos de rodamiento, y la fijación circunferencial se logra mediante ajustes de interferencia. El posicionamiento axial del eje de conexión se logra mediante las tapas de cojinete en ambos extremos. El acoplamiento es una chaveta plana y el hombro del eje es un ajuste de interferencia.
Logra un posicionamiento axial y un posicionamiento circunferencial respectivamente.
(3) Determine el diámetro de cada sección del eje
Haga coincidir el eje estimado d=35 mm con el acoplamiento como el diámetro del extremo extendido d1 (como se muestra en la figura).
Teniendo en cuenta el posicionamiento axial del acoplamiento y del hombro del eje, el diámetro del segundo tramo es d2 = 40mm.
El engranaje y el rodamiento izquierdo se cargan desde el lado izquierdo. Teniendo en cuenta los requisitos para un fácil desmontaje y montaje y fijación de piezas, la posición de instalación del eje d3 debe ser mayor que d2, d3 = 4,5 mm. Para facilitar el desmontaje y montaje del engranaje, el diámetro del eje d4 debe ser mayor que d3. D4 = 50 mm. El extremo izquierdo del engranaje se fija con un manguito. El extremo derecho se posiciona con un anillo de sujeción de diámetro d5.
Además de cumplir con el posicionamiento de los engranajes, también se deben cumplir los requisitos de instalación del rodamiento adecuado, el cual se determina según el modelo de rodamiento seleccionado. El modelo de rodamiento derecho es el mismo que el rodamiento izquierdo, D6 = 45 mm.
(4) Seleccione el modelo de rodamiento. Rodamiento rígido de bolas, código 6209, seleccionado entre [1]P270. Según el manual, el ancho del rodamiento B=19, el tamaño de instalación D=52, por lo que el diámetro del collar D5 = 52 mm.
(5) Determine el diámetro y la longitud de cada sección del eje.
Tramo 1: d1=35mm, largo L1=50mm.
Parte 2: d2 = 40 mm milímetro
Inicialmente seleccione un rodamiento rígido de bolas 6209 con un diámetro interior de 45 mm.
El ancho es de 19 mm. Considerando la cara del extremo del engranaje y la pared interior de la caja, debe haber una cierta distancia entre la cara del extremo del rodamiento y la pared interior de la caja. La longitud del manguito es de 20 mm. La longitud del eje que pasa a través de la tapa de sellado debe determinarse de acuerdo con el ancho de la tapa de sellado y considerando que debe haber un cierto momento entre el acoplamiento y la pared exterior de la caja. Entonces, la longitud de esta sección es 55 mm, y la longitud de la sección del engranaje debe ser 2 mm más pequeña que el ancho del buje, por lo que la longitud de la segunda sección es:
L2 = (2+2 19+55)= 96mm
El diámetro de la tercera sección d3 = 45mm
L3 = L 1-L = 50-2 = 48mm
iv Segmento diámetro d4=50mm
p>La longitud es la misma que la del manguito de la derecha, es decir, L4 = 20 mm.
El diámetro del tramo V es d5=52mm, y la longitud L5=19mm.
Según la longitud de cada tramo del eje se puede calcular la luz del rodamiento L=96mm.
(6) Resistencia combinada según momento flector.
① Calcula el diámetro del círculo dividido: se sabe que d1=195mm.
②Cálculo del par: ¿T2 conocido = 198,58 N? m
③Encuentra la fuerza circunferencial: pies
Según el libro de texto P127 (6-34)
ft = 2T2/D2 = 2×198,58/195 = 2,03 Newtons
④ Encuentra la fuerza radial Fr.
Según libro de texto P127 (6-35)
Fr=Ft? tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤Debido a que los dos cojinetes del eje son simétricos, LA=LB=48mm.
(1) Dibujar el diagrama de tensiones axiales (Figura A).
(2) Dibuje el diagrama de momento flector vertical (Figura B)
Fuerza de reacción del rodamiento:
Faye = FBY = Fr/2 = 0,74 /2 = 0.37 Newtons
FAZ = FBZ = pies/2=2.03/2=1.01N
La simetría en ambos lados significa que el momento flector de la sección C también es simétrico.
¿El momento flector de la sección c en el plano vertical es
MC 1 = FAyL/2 = 0.37×96÷2 = 17.76n? m
El momento flector de la sección c en el plano horizontal es:
MC2 = FAZL/2 = 1,01×96÷2 = 48,48n? m
(4) Dibuje el diagrama de momento flector (como se muestra en la Figura D)
MC =(MC 12+MC22)1/2 =(17.762+48.482)1/2 = 51,63n? m
(5) Dibuje el diagrama de torque (como se muestra en la Figura E)
Torque: t = 9.55×(p2/N2)×106 = 198.58n? m
(6) Dibuje el diagrama de momento flector equivalente (como se muestra en la Figura F)
La fuerza cortante torsional generada por el par cambia según el período de pulsación, y α=0,2 se toma como el valor igual de la sección C Momento flector efectivo:
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[51.632+(0.2×198.58)2] 1/2 = 65,13N? m
(7) Verifique la resistencia de la sección peligrosa c
Por fórmula (6-3)
σe = 65.13/0.1d 33 = 65.13x 1000 /0.1×453
= 7.14 MPa <[σ-1]b=60MPa
∴Este eje es lo suficientemente fuerte.
Diseño del eje de transmisión
1. Seleccionar el material del eje para determinar la tensión permitida.
El material seleccionado para el eje es acero 45#, que está templado y revenido. Verifique [2] Tabla 13-1:
σb=650Mpa, σs=360Mpa. Según la Tabla 13-6 en [2], [σb+1]bb=215Mpa.
[σ0]bb=102Mpa, [σ-1]bb=60Mpa
2. Calcule el diámetro mínimo del eje en función de la resistencia a la torsión.
El eje de baja velocidad del reductor de engranajes de una etapa es el eje giratorio y el extremo de salida está conectado al acoplamiento.
Considerando los requisitos estructurales, el diámetro del eje de salida debe ser el más pequeño. El diámetro mínimo es:
d≥C
Consultar Tabla 13-. 5 pulgadas [2], para acero 45, tome C=118.
Entonces d≥118×(2,64/473,33)1/3 mm = 20,92 mm.
Teniendo en cuenta la influencia del chavetero, se toma como estándar de serie d=22mm.
3. Cálculo de la fuerza sobre el engranaje
Par sobre el engranaje: t = 9,55×106 p/n = 9,55×106×2,64/473,33 = 53265n.
Fuerza del engranaje:
Fuerza circunferencial: ft = 2t/d = 2×53265/50n = 2130n.
Fuerza radial: fr = ft tan 200 = 2130×tan 200 = 775n.
Determinar la posición y método de fijación de la pieza en el eje.
En un reductor de una sola etapa, el engranaje puede estar dispuesto en el centro de la caja, y los rodamientos están dispuestos simétricamente.
A ambos lados del engranaje. El engranaje se posiciona y fija axialmente mediante un anillo de aceite y un manguito.
La fijación circunferencial se logra mediante chavetas planas y ajustes de interferencia, así como ejes en ambos extremos.
El posicionamiento de los ejes se logra mediante manguitos de cojinete, la fijación circunferencial se logra mediante ajustes de interferencia y el conexión de ejes
p>
El posicionamiento de los ejes se logra a través de las tapas de cojinetes en ambos extremos,
4 se determina el diámetro y longitud de cada parte del eje.
Inicialmente se seleccionó el rodamiento rígido de bolas 6206 con un diámetro interior de 30 mm.
El ancho es de 16mm. Teniendo en cuenta la cara del extremo del engranaje y la pared interior de la caja, debe haber un cierto momento entre la cara del extremo del rodamiento y la pared interior de la caja. Si la longitud del manguito es de 20 mm, la longitud del segmento es de 36 mm y la longitud del segmento de engranaje es de 2 mm.
(2) Resistencia combinada según flexión y torsión.
① Calcula el diámetro del círculo dividido: se sabe que d2=50mm.
②Torque: T=53,26N ¿conocido? m
③ Cálculo de la fuerza circular Ft: Según el libro de texto P127 (6-34).
pies = 2T3/D2 = 2×53,26/50 = 2,13N
④ Calcule la fuerza radial Fr según la fórmula del libro de texto P127 (6-35).
Fr=Pies? tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤ ∵Los dos rodamientos son simétricos.
∴LA=LB=50mm
(1) Encuentra el fax de contrafuerza de FBZ FAZ FBY.
Fax=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ = FBZ = Pies/2 = 2.13/2 = 1.065 Newtons
( 2) ¿El momento flector de la sección C en el plano vertical es
MC 1 = FAxL/2 = 0.38×100/2 = 19N? m
(3) ¿El momento flector de la sección C en el plano horizontal es
MC2 = FAZL/2 = 1.065×100/2 = 52.5n? m
(4) Calcular el momento flector compuesto
MC=(MC12+MC22)1/2
=(192+52.52)1/2
p>=55.83N? m
(5) Cálculo del momento flector equivalente: Según el libro de texto P235, α=0,4.
mec =[MC2+(αT)2]1/2 =[55.832+(0.4×53.26)2]1/2
=59.74N? m
(6) Verificar la resistencia de la sección peligrosa c
Ecuación (10-3)
σe = Mec/(0.1 D3)= 59.74 x 1000 /(0.1×303)
= 22.12 MPa <[σ-1]b=60Mpa
∴Este eje es lo suficientemente fuerte.
(7) Selección y verificación de rodamientos
Rodamientos en el eje de transmisión
Según condiciones, vida esperada del rodamiento
l ' h = 10×300×16 = 48000h
(1) El modelo de rodamiento principal es: 6209,
Consulte [1] Tabla 14-19 y podrá ver : d=55mm, diámetro exterior D=85mm, ancho B=19mm, capacidad de carga dinámica básica C=31,5KN, carga estática básica CO=20,5KN,
Compruebe [2] Tabla 10.1, la velocidad límite es 9000r/min.
(1) nII=121,67 (rev/min)
La fuerza de reacción radial de los dos rodamientos: FR1=FR2=1083N.
Según el libro de texto P265 (11-12)
FS=0.63FR, entonces FS 1 = fs2 = 0.63 fr 1 = 0.63 x 1083 = 682n.
(2)∫fs 1+Fa = fs2fa = 0
Así que toma cualquier extremo como extremo de compresión y ahora toma el extremo 1 como extremo de compresión.
fa 1 = fs 1 = 682n FA2 = FS2 = 682n
(3) Encuentra los coeficientes x e y.
fa 1/fr 1 = 682n/1038n = 0,63
FA2/FR2=682N/1038N =0,63
Según la tabla del libro de texto P265 (14- 14), e=0,68.
fa 1/fr 1 & lt;e x 1 = 1 FA2/FR2 & lt;e x2=1
y1=0 y2=0
( 4) Calcule las cargas equivalentes P1 y P2.
Según la tabla P264 del libro de texto (14-12), tome f P = 1,5.
Según el libro de texto P264(14-7)
p 1 = fP(x 1fr 1+y 1fa 1)= 1,5×(1×1083+0)= 1624n
P2 = FP(x2fr 1+y2fa 2)= 1.5×(1×1083+0)= 1624n
(5) Cálculo de la vida útil del rodamiento
∫P 1 = P2, entonces P=1624N.
∫ Rodamiento rígido de bolas ε=3
Según el manual de instrucciones el Cr del modelo 6209 es 31500N.
Del libro de texto P264(14-5)
LH=106(ftCr/P)ε/60n
= 106(1×31500/1624)3 /60x 121,67 = 998953h & gt; 48000 horas
Esperanza de vida suficiente
2 Cojinetes en el eje de transmisión:
(1) El modelo de cojinete principal es : 6206.
Compruebe [1] Tabla 14-19 y podrá ver: d=30 mm, diámetro exterior D=62 mm, ancho B=16 mm,
Clasificación de carga dinámica básica C=19,5 KN , La carga estática básica CO=111.5KN,
Consulte [2] Tabla 10.1 para saber que la velocidad límite es 13000 r/min.
Según las condiciones, la vida útil esperada del rodamiento
l ' h = 10×300×16 = 48000h
(1) Se sabe que nI=473,33 (rev/ puntos)
La fuerza de reacción radial de los dos rodamientos: FR 1 = FR 2 = 1129n.
Según el libro de texto P265 (11-12)
Si FS=0,63FR, entonces FS 1 = fs2 = 0,63 fr 1 = 0,63 x 1129 = 711,8n.
(2)∫fs 1+Fa = fs2fa = 0
Así que toma cualquier extremo como extremo de compresión y ahora toma el extremo 1 como extremo de compresión.
fa 1 = fs 1 = 711.8N FA2 = FS2 = 711.8N
(3) Encuentra los coeficientes x e y.
fa 1/fr 1 = 711.8N/711.8N = 0.63
FA2/FR2 = 711.8N/711.8N = 0.63
Según el libro de texto P265 tabla (14-14), e=0,68.
fa 1/fr 1 & lt;e x 1 = 1 FA2/FR2 & lt;e x2=1
y1=0 y2=0
( 4) Calcule las cargas equivalentes P1 y P2.
Según la tabla P264 del libro de texto (14-12), tome f P = 1,5.
Según el libro de texto P264(14-7)
p 1 = fP(x 1fr 1+y 1fa 1)= 1,5×(1×1129+0)= 1693,5n
p>P2 = FP(x2fr 1+y2fa 2)= 1.5×(1×1129+0)= 1693.5n
(5) Cálculo de la vida útil del rodamiento
∫P 1 = P2, entonces toma P=1693.5N.
∫ Rodamiento rígido de bolas ε=3
Según el manual se obtiene el Cr=19500N del modelo 6206.
Del libro de texto P264(14-5)
LH=106(ftCr/P)ε/60n
= 106(1×19500/1693.5)3 /60x 473,33 = 53713h & gt; 48000 horas
La vida esperada es suficiente
7. Cálculo de selección y verificación de la conexión clave
1. Tamaño del diámetro del eje, de la Tabla [1] 12-6.
La chaveta que conecta el eje rápido (eje motor) y la polea triangular es: chaveta 8×36 GB1096-79.
La chaveta que une el engranaje grande y el eje es: chaveta 14×45 GB1096-79.
La clave del eje y acoplamiento es: clave 10×40 GB1096-79.
2. Comprobar la fuerza de la chaveta
Chavetas del engranaje grande y del eje: Chaveta 14×45 GB1096-79.
B×h=14×9, L=45, luego Ls=L-b=31mm.
Fuerza circunferencial: fr = 2tii/d = 2×198580/50 = 7943,2n
Resistencia a la compresión: = 56,93
Por tanto, la resistencia de extrusión es suficiente de.
Resistencia al corte:= 36,60
Por lo tanto, la resistencia al corte es suficiente.
Sigue los pasos anteriores para comprobar que las claves 8×36 GB1096-79 y 10×40 GB1096-79 cumplen con los requisitos.
Ocho. Cálculo de diseño de caja reductora, tapa de caja y accesorios
1. Selección de accesorios reductores
Ventilador
Dado que se utiliza en interiores, el aireador (Filtro inicial) ) adopta M18×1,5.
Indicador de nivel de aceite
Seleccione el cursor M12.
El dispositivo de elevación de válvula
adopta orejas de elevación de la cubierta de la caja y orejas de elevación de la base de la caja.
Tapón de drenaje de aceite
Seleccione el tapón de aceite hexagonal externo y junta M18×1,5.
Seleccione el modelo adecuado según la Tabla 5.3 del “Diseño del Curso de Diseño Mecánico Básico”:
Modelo de tornillo cilíndrico: GB/T5780 M18×30, material Q235.
Atornillar la tapa del cojinete del eje rápido: GB 5783 ~ 86m8x12, material Q235.
Apriete la tapa del cojinete del eje de baja velocidad: GB5783~86 M8×20, material Q235.
Pernos: GB 5782 ~ 86 M14× 100, material Q235.
Dimensiones principales de la caja:
(1) Espesor de pared base de la caja z = 0,025 a+1 = 0,025×122,5+1 = 4,0625, z=8.
(2) Espesor de la pared de la tapa de la caja z 1 = 0,02 a+1 = 0,02×122,5+1 = 3,45.
Toma z1=8.
(3) Espesor de la brida de la tapa de la caja b 1 = 1,5z 1 = 1,5×8 = 12.
(4) Espesor del ala de la base de la caja b = 1,5z = 1,5×8 = 12.
(5) El espesor del ala inferior de la caja es b2=2.5z=2.5×8=20.
(6) Diámetro del tornillo de anclaje df =0.036a+12=
0.036×122.5+12 = 16.41 (tomar 18).
(7) El número de tornillos de anclaje n=4 (porque a
(8) El diámetro del perno de conexión al lado del rodamiento d 1 = 0,75 df = 0,75×18 = 13,5 (tome 14).
(9) El diámetro del perno que conecta la tapa de la válvula y el asiento de la válvula es D2 = (0,5-0,6)DF = 0,55×18 = 9,9 (tome 10). La distancia entre los pernos de conexión d2 es L=150-200.
(11) Tornillo de la cubierta del extremo del rodamiento recto D3 = (0,4-0,5)DF = 0,4×18 = 7,2 (tome 8). p>(12) Tornillo de la tapa del orificio de inspección D4 = (0,3-0,4)DF = 0,3×18 = 5,4 (tome 6)
Diámetro del pasador de localización d=(0,7-0,8)d2= 0,8×10. =8.
(14) La distancia desde df.d1.d2 hasta la pared exterior de la caja C1
(15) Df.d2
( 16) Altura del saliente: determinada según el diámetro exterior del asiento del rodamiento de baja velocidad para facilitar la operación de la llave
(17) La distancia desde la pared exterior de la caja hasta la cara del extremo del asiento del rodamiento C1+C2+(5 ~ 10)
(18) La distancia entre el círculo superior del engranaje y la pared interior de la caja: > > 9,6 mm
(19) La distancia entre la cara del extremo del engranaje y la pared interior de la caja: =12 mm.
(20) Espesor de la tapa de la caja y las nervaduras del asiento de la caja: m1=8 mm, m2=8 mm
(21) Tapa del extremo del rodamiento: D diámetro exterior + (5 ~ 5,5 ) D3
D ~ Diámetro exterior del rodamiento
(22) La distancia entre los pernos de conexión al lado del rodamiento: lo más cerca posible, sujeto a que no haya interferencia entre Md1 y Md3, generalmente tome S = d2.
9. Lubricación y sellado
1. Lubricación de engranajes
Utilice lubricación en baño de aceite. Debido a que es un reductor de engranajes cilíndrico de una sola etapa, la velocidad ν < 12 m/s, cuando m
Lubricación de rodamientos
Porque la velocidad periférica del rodamiento es 0. , es apropiado abrir una ranura de aceite, lubricación por salpicadura.
3. Selección del aceite lubricante
Es conveniente utilizar el mismo aceite lubricante para engranajes y rodamientos. Considerando que el dispositivo se utiliza para equipos pequeños, se seleccionó el lubricante GB443-89 L-AN15 para sistema de pérdida total.
4. Selección del método de sellado
La cubierta del extremo de la brida es fácil de ajustar y el anillo de sellado del labio del eje giratorio esqueleto está equipado con una cubierta ciega para lograr el sellado. El modelo del anillo de sellado se determina como GB894.1-86-25 según el diámetro del eje de montaje, y el tamaño estructural de la tapa del rodamiento se determina según el diámetro exterior del rodamiento colocado con ella.
X. Resumen de diseño
Experiencia en diseño curricular
El diseño del curso requiere trabajo duro y espíritu de estudio intenso. Hay una primera vez para todo, y no hay una primera vez. Parece que hay que recorrer el proceso desde el sentimiento de dificultad y frustración hasta la superación paso a paso, que puede requerir hora tras hora de investigación continua; ¡El logro es alegría, relajación y alivio!
Casi todos los problemas en el diseño de cursos se deben a la falta de conocimientos sólidos aprendidos en el pasado, y muchos métodos y fórmulas de cálculo se han olvidado. Debes hojear información constantemente, leer libros y discutir con tus compañeros de clase. Aunque el proceso es muy duro y a veces tengo la idea de rendirme, persistí, completé el diseño y estudié para recuperar muchos conocimientos que no había aprendido antes. Con el tiempo, también consolidé este conocimiento y mejoré mi capacidad para utilizarlo.
XI. Lista de referencias
[1] Curso básico de diseño de diseño mecánico, Higher Education Press, editado por Chen Lide, segunda edición, julio de 2004;
[2] "Básicos de diseño mecánico" , editado por Hu Jiaxiu, Machinery Industry Press, julio de 2007, primera edición.