Рекомендации к разработке эскизной компоновки валов в редукторе




Обозначение Параметр Рекомендуемая величина
     
δ Толщина стенки редуктора где Tmax - крутящий момент на тихоходном валу редуктора, Н∙м δ = 7 мм
a Расстояние от торца зубчатого колеса до внутренней стенки корпуса редуктора a = 10 мм
a1 Расстояние от торца подшипника качения до внутренней стенки корпуса редуктора a1 = 2 мм

 

a2 Высота крышки с головкой болта a2 = 16 мм
a3 Расстояние от торца вращающейся детали до крышки (или до головки болта) a3 = 10 мм
c Расстояние между торцами зубчатых колес с = 74 мм
Расстояние от поверхности вершин зубьев зубчатого колеса и внутренней стенки корпуса (крышки) редуктора ≥16
l Расстояние между подшипниками 270 мм
l1, l2 Расстояние от вращающейся детали до подшипника 58 мм 58 мм

 

6.3 Расчет вала на статическую прочность

Расчет вала на статическую прочность производится на совместное действие изгиба и кручения в следующем виде:

а) составление расчетной схемы;

б) определение реакций в опорах и изгибающих моментов в координатных плоскостях и построение эпюр этих моментов;

в) определение суммарных изгибающих моментов;

г) определение приведенного момента в опасном сечении;

д) выбор материала и допускаемых напряжений;

е) определение диаметра вала.

 

Окружная сила

Радиальная сила

Осевая сила на цилиндрическом колесе

Определение реакции в горизонтальной плоскости

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  

Определение изгибающего момента в вертикальной плоскости

 

По полученным значениям строим эпюры изгибающих моментов (см. рис.1).

Рис.1. Расчетная схема промежуточного вала и эпюры моментов

 

Определение суммарного изгибающего момента в характерных сечениях вала

(57)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  
Определение приведенного момента в опасном сечении

(58)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  

Выбор материала вала и допускаемого напряжения

Принимаем сталь 45 с термообработкой улучшение. Из табл.2 в работе /4/ допускаемое напряжение изгиба для этого материала [σ]И=60...70 МПа. Примем для расчета [σ]И=65 МПа, предел прочности [σ]в=780МПа.

Определение диаметра вала в опасном сечении

(59)

Учитывая ослабление вала в рассчитываемом сечении шпоночным пазом, увеличиваем диаметр на 5%. Тогда

По стандартному ряду (см.табл.3 в работе /4/) принимаем

Под посадку подшипников может быть принят диаметр цапф по формуле

(60)

6.4 Расчет на выносливость

Предел выносливости материала вала по нормальным напряжениям

(61)

Эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе для вала со шпоночной канавкой

Масштабный фактор

Амплитуда колебаний симметричного цикла при изгибе

(62)

где .

Размеры шпоночного паза и выбраны в зависимости от диаметра вала. Тогда

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  

Коэффициент приведения (см. табл.9 в работе /4/).

Среднее напряжение цикла при изгибе при действии осевой силы

(62)

Запас прочности

(63)

6.4.1 Расчет шпонок на смятие

Размеры сечения шпонок и пазов выберем по ГОСТу 23360-78.

При выборе шпонки должно соблюдаться условие

, (64)

где - допускаемое напряжение смятия; - рабочая длина шпонки, равная ; h и t — соответственно высота шпонки и глубина паза вала, мм.

Для 4-го вала с диаметром

- условие выполняется.

Для 3-го вала с диаметром

- условие выполняется.

Для 2-го вала с диаметром

- условие выполняется.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  
7 ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Определение нагрузки, действующей на подшипники

Суммарная радиальная нагрузка на подшипник определяется по формуле

(65)

Выбор типа подшипника качения

Так как осевая сила присутствует, тогда выбираем упорно-радиальный однорядный шарикоподшипник.

Предварительный выбор типоразмера подшипника

Учитывая диаметр цапфы вала выбираем упорно-радиальный шарикоподшипник легкой серии №208, у которого

Определение требуемой долговечности подшипник

(66)

где

Определение расчетной долговечности выбранного подшипника

(67)

где (вращается внутреннее кольцо), (см.табл.1 в работе /5/), (см.табл.2 в работе /5/), (см.табл.3 в работе /5/).

Расчетная долговечность выбранного подшипника

(68)

Так как в этом случае , подшипник №208 подходит для 4-го вала.

Для 2-го вала выбираем подшипник №205, для 3-го вала - №203.

 

 

8 ВЫБОР СТАНДАРТНОЙ МУФТЫ

Выберем с учетом диаметра соединяемых валов и соблюдением условия

, (69)

где Tp – расчетный крутящий момент;

Т4 —номинальный крутящий момент вала, на котором устанавливается муфта (из кинематического расчета);

[ T ] – допускаемый крутящий момент, на передачу которого рассчитана муфта;

Кэ —расчетный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, Кэ =1,2.

Упругая втулочно-пальцевая муфта с допускаемым крутящим моментом 700 Н∙м, диаметром посадочного отверстия d=35 мм, типа 2, исполнения 1: «Муфта втулочно-пальцевая МУВП 1000-40-1 ГОСТ 21424-93»

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  

 

 

9 ВЫБОР СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Так как окружная скорость зубчатых колес меньше 5 м/с и равна V = 5,7 м/с, то в таком случае для моего редуктора подойдет индустриальное масло И-70А.

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ДМ 03.04.00 ПЗ  
ЛИТЕРАТУРА

 

1. Кинематический расчет привода: Методические указания по курсовому проектированию деталей машин для специальностей 0511 и 160/ Сост. П.Д. Кашников,- Омск: Изд-во СибАДИ, 1986.-24 с. /1/.

 

2. Расчет цилиндрических зубчатых передач на прочность: Методические указания по курсовому проектированию деталей машин/ Сост. В.Н. Никитин,- Омск: Изд-во СибАДИ, 2004.-28 с. /2/.

 

3. Расчет ременных передач: Методические указания / Сост. В.Н. Никитин, М.А. Гольчанский - Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.- 23 с. /3/.

 

4. Расчет валов на прочность и жесткость: Методические указания по курсовому проектированию деталей машин/ Сост. В.Н. Никитин,- Омск: Изд-во СибАДИ, 2003.-38 с. /4/.

 

5. Выбор подшипников качения: Методические указания по курсовому проектированию деталей машин для специальностей 190201, 190205, 190601, 190603, 140501/ Сост. В.Н. Никитин,- Омск: Изд-во СибАДИ, 2008.-19 с. /5/.

 

6. Курсовой проект по дисциплине "детали машин и основы конструирования": Методические указания/ Сост. В.Н. Никитин,- Омск: Изд-во СибАДИ, 2008.-33 с.

 

7. П 79 Проектирование механических передач: учебно-справочное пособие для ВТУЗов/ Сост. С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. - 6-е изд. перераб. и доп. - М.: "Альянс", 2008.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: