- •Содержание Введение………………………………………………………………………………………..4
- •3.2. Расчёт цилиндрической, быстроходной ступени……………………………..15
- •3.3. Компановка редуктора…………………………………………………………..23
- •4.2. Расчет промежуточного вала……………………………………………………28
- •1.Кинематический расчёт
- •1.5 Определение крутящего момента на валах привода.
- •2. Проектирование ремённой передачи
- •3. Проектирование и расчёт редуктора
- •3.1.3.Расчёт межосевого расстояния.
- •3.1.4. Предварительные основные размеры колеса.
- •3.1.5. Модуль передачи.
- •3.1.6.Суммарное число зубьев наклона
- •Проверочный расчёт на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки
- •3.2. Расчёт цилиндрической, быстроходной ступени
- •3.2.3. Расчёт межосевого расстояния.
- •3.2.4. Предварительные основные размеры колеса.
- •3.2.5. Модуль передачи.
- •3.2.6. Суммарное число зубьев наклона
- •Проверочный расчёт на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки
- •Компановка редуктора
- •Вычисление расстояния между деталями передачи
- •Выбор типа подшипника и схемы их установки
- •3.3.3. Определение диаметров валов.
- •4. Расчет деталей редуктора
- •4.1. Расчет тихоходного вала
- •4.1.4. Расчет на статическую прочность вала.
- •4.2. Расчет промежуточного вала
- •4.3. Расчет быстроходного вала
- •Расчет подшипников тихоходного вала.
- •4.6 Расчет подшипников быстроходного вала.
- •Подшипник 2205 пригоден
- •9. Подбор муфты.
4.2. Расчет промежуточного вала
4.2.1. Исходные данные:
Ft1= 5,7 кН;Fr1= 2,3 кН;Ft2= 704 Н;Fr2= 258 Н;Н.
4.2.2. Составление расчетной схемы и определение реакции опор.- определение реакции опор по осиx.
Н
Н
определение реакций по оси z.
Н
кН
полные реакции:
кН
кН
4.2.3. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
В плоскости xy
0z10,045 м
нм
0z20,0,0675 м
нм
нм
0z0,0675
нм
нм
0 z 0,045
нм
нм
В плоскости xz.
0z10,045 м
=0 нм
нм
0z20,0675 м
нм
нм
0z30,045
=0
Крутящий момент МК= Т = 172 нм
- Суммарные моменты
В точке M:нм
В точке О: нм
Опасное сечение в точкax О и М.
4.2.4. Расчет на статическую прочность вала.
Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в опасном сечении вала.
Коэффициент перегрузки
КП=Тmax/T=1,8/1=1,8
Максимальный изгибающий момент
Mmax=KП·Мu=1,8·317,3=571,1 н·м
Момент сопротивления
W=πd3/32=3,14·403/32=6,28·103мм3
Максимальная осевая сила
Famax=КПFa = 223,2H
Площадь поперечного сечения
А=πd2/4=3,14·402/4=1256 мм2
- Момент сопротивления при кручении
Wk=πd3/16=3,14·403/16=12,56·103мм3
Максимальный крутящий момент
Тmax=Mkmax=КП·Т=1,8·172=309,6 н·м
Нормальное напряжение
МПа
Касательное напряжение
МПа
Частные коэффициенты запаса прочности
STσ=σT/σ=750/91,1=8,2
STτ=τT/τ=450/39,44=18,3
Общий коэффициент запаса прочности
Статическая прочность вала обеспечена.
4.2.5. Расчет на сопротивление усталости.
Вычислим значения общего коэффициента запаса прочности в опасном сечении.
- Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла
МПа
Мпа
МПа
Коэффициенты снижения предела выносливости
;
,
где Кσи Кτ– эффективные коэффициенты концентрации напряжений; Кdσи Кdτ– коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; КFσи КFτ- коэффициенты влияния качества поверхности; КV– коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
Пределы выносливости вала в опасном сечении
МПа
МПа
Коэффициент влияния асимметрии цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Sσ=σ-1D/σa=158,9/50,5=3,14
- Коэффициент запаса прочности
Сопротивление усталости вала обеспечено
4.3. Расчет быстроходного вала
4.3.1. Исходные данные:
Ft= 704 Н;Fr= 258 Н;Н; М =FaD/2 = 1,8 нм;Fрем= 1586 Н
4.3.2. Составление расчетной схемы и определение реакции опор.- определение реакции опор по осиx.
Н
Н
определение реакций по оси z.
Н
Н
полные реакции:
Н
Н
4.3.3. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
В плоскости xy
0z10,045 м
нм
0z20,135 м
нм
нм
0z30,045
нм
нм
0 z40,045
нм
нм
В плоскости xz.
0z10,045 м
=0 нм
нм
0z20,045
=0
Крутящий момент МК= Т = 32 нм
- Суммарные моменты
В точке А: нм
В точке О: нм
Опасное сечение в точке А.
4.3.4. Расчет на статическую прочность вала.
Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в опасном сечении вала.
Коэффициент перегрузки
КП=Тmax/T=1,8/1=1,8
Максимальный изгибающий момент
Mmax=KП·Мu=1,8·52,38=94,2 н·м
Момент сопротивления
W=πd3/32=3,14·303/32=2,649·103мм3
Максимальная осевая сила
Famax=КПFa = 223,2H
Площадь поперечного сечения
А=πd2/4=3,14·302/4=706,5 мм2
- Момент сопротивления при кручении
Wk=πd3/16=3,14·303/16=5,3·103мм3
Максимальный крутящий момент
Тmax=Mkmax=КП·Т=1,8·32=57,6 н·м
Нормальное напряжение
МПа
Касательное напряжение
МПа
Частные коэффициенты запаса прочности
STσ=σT/σ=750/35,9=20,9
STτ=τT/τ=450/10,8=41,7
Общий коэффициент запаса прочности
Статическая прочность вала обеспечена.
4.3.5. Расчет на сопротивление усталости.
Вычислим значения общего коэффициента запаса прочности в опасном сечении.
- Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла
МПа
Мпа
МПа
Коэффициенты снижения предела выносливости
;
,
где Кσи Кτ– эффективные коэффициенты концентрации напряжений; Кdσи Кdτ– коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; КFσи КFτ- коэффициенты влияния качества поверхности; КV– коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
Пределы выносливости вала в опасном сечении
МПа
МПа
Коэффициент влияния асимметрии цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Sσ=σ-1D/σa=180,6/19,7=9,17
- Коэффициент запаса прочности
Сопротивление усталости вала обеспечено