Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Южно-Уральский Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Расчет мех.передач

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.05.2015

Размер:

27.85 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 156 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

	Ft	Fa	Fм
		Fa
		3
		3
	3
Fr			Fr4
3
	Fr		Ft
Ft	Fr		4
			4
	1
	1
2		Fa
w2	Fr2	Fa
F		4
F
a
1
Fg
Fa2	F
	t
а)	1
а)		Ft
		Ft
Ft		3
Ft
2		w4	Fм
	w3	w4	Fм
w2
Fg	w3
Ft
1
б)		Ft
		Ft
		4

Рис. 21. Схема сил, действующих на валы редуктора: а) на главном виде;

б) на виде сверху показаны только окружные силы

В зависимости от действующих сил определяют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях, строят эпюры изгибающих и отдельно эпюру крутящего момента.

10.1. Расчет быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора

Дано: силы, действующие на вал Fq ,

Fа

, Fr , Ft

; средний делительный диаметр

конической шестерни d m

(рис. 22).

Размеры a, b, c определяют из первой

эскизной компоновки редуктора.

Fa1

1. В вертикальной плоскости (Y) опре-

делить реакции в опорах А и Б из суммы

RAy

Fr1

моментов относительно опоры А:

∑ M Ау

= 0 ;

F a + R

Бу

b − F

(b + c) + F

dm1

= 0 ;

Fa1

F (b + c) − F

dm1 − F a

MyA =Fg Äa

RБy =

a1 2

;

MyÁ =Fr1 Äc

∑M Бу

= 0 ;

ÝÌy

F (a + b) − R

b − F c + F

dm1 = 0 ;

dm1

Fq (a + b) − Fr

c + Fa

2 .

RAy

RAx

RÁx

Проверка:

∑Fy = 0; Fq − RAy − RБу + Fr1

= 0 .

2. Построить эпюру изгибающего мо-

мента относительно оси Y от сил

Fr ,

F ,

ÝÌx

M yБ = Fr

c ,

M yA = Fg a .

3. Определить реакции в опорах А и Б

ÌxÁ =Ft1 Äc

из суммы моментов относительно опоры А

горизонтальной (Х) плоскости:

∑ M Ax = 0 ;

− RБхb + Ft (b + c) = 0 ;

RБх

Ft (b + c)

Рис. 22. Эпюры моментов

;

быстроходного вала

RАx

= RБх − Ft .

4. Построить эпюру изгибающего момента относительно оси X, M xБ				= Ft c .
				1
5. Построить эпюру крутящего моментаT	=	P	, где P – мощность на валу I,
5. Построить эпюру крутящего моментаT	=		, где P – мощность на валу I,
1		ω
		ω

ω= πn – угловая скорость, n – частота вращения данного вала. 30

6.Определить суммарный изгибающий момент в опорах А и Б:

	M и	А		= Мy	;
		А			А
	=
M и	=		М у2 + М			х2 .
	Б			Б		Б

7. Определить эквивалентный момент в опорах А и Б:


M экв		=	Ми2		+ Т12 ;
		А		А
		=						.
M экв		=	Ми2		+ Т12			.
	Б			Б
8. Определить диаметры вала в опорах А и Б:

		d А	=		M экв		А			;
							А
				3	0,1[σ и ]
				3

		d Б =		M экв		Б	;		мм,

3 0,1[σ и ]

где [σ и ] = 50K60 МПа.

После определения диаметра вала в опорах А и Б, диаметр округляют в сторону увеличения на 3…5 мм.

9. Конструирование быстроходного вала (рис. 23).

dï

b c

ae1

Рис. 23. Коническая вал-шестерня в опорах

10.2. Расчет промежуточного вала редуктора

Fa2 Ft2

C	Fr2	Fr3	Ft3	Ä

	Å	Fa3
	Æ	Fa3
l	k	m

	Fa2
R	Fr2
Cy		RÄy
	3	RÄy
	d	Fr3
	2m
	d	Fa3
		Fa3
	RCy Äl	Fa2 Ädm2
	RCy Äl	2

ÝÌè
ó	Fa3	Äd3
	Fa3	Äd3
	2		RÄy Äm
			RÄy Äm
RCõ	Ft2	F	RÄõ
		t3

ÝÌèõ

RCõ Äl	RÄõ Äm

Ò2

ÝÒ2

Рис. 24. Эпюры моментов промежуточного вала

Дано: силы, действующие на вал Fа2 , Fr2 ,

Ft2 , Fа3 , Fr3 , Ft3 средний делительный диаметр конического колеса d m2 , и цилиндрической шестерни dm3 (рис. 24).

Размеры l, k, m определяют по эскизной компоновке редуктора.

1. Определить реакции в опорах С и Д в вертикальной плоскости Y из суммы моментов относительно опоры С:

∑MCy = 0 ;

F l −

Fa2 dm2

− F (l +k) −

Fa3 d3

+ R (l +k +m) =0;

Ду

(l + k )+

Fa2 d m2

Fa3 d3

−F

RДу

;

l + k + m

∑ M Дy = 0 ;

(l + k + m) − F (k + m)

−

Fa2 dm2

+ Fr

m −

Fa d3

= 0;

F (k + m) +

Fa2 d m2

Fa3 d3

−F

RCу =

l + k + m

Проверка:

∑ Fy = 0; RCy

− Fr

+ Fr − RДу = 0 .

2.Построить эпюру изгибающего момента относительно оси Y от сил Fr2 , Fr3 , Fa2 , Fa3 .

3. Определить реакции в опорах С и Д в горизонтальной плоскости X из суммы моментов относительно опоры С:

∑M Cx = 0 ;

− Ft2 l − Ft3 (l + k ) + RДх (l + k + m) = 0 ;

RДх	=	Ft2 l + Ft3 (l + k )					;
RДх	=		l + k		+ m		;
∑ Fx = 0; RCx − Ft				+ Ft		− R	Дx	= 0 ;
				2	3
RCx	= Ft		+ Ft		− RДх .
			2		3

4.Построить эпюру изгибающего момента относительно оси Х от сил Ft2 , Ft3 .

5.Построить эпюру крутящего момента T2 .

6.Определить суммарный изгибающий момент в сечениях под коническим колесом Е и шестерней Ж:

M иE = Ми2Еу + Ми2Ех ;

M иЖ = Ми2Жу + Ми2Жх .

7.Определить эквивалентный момент в сечениях под коническим колесом Е

ишестерней Ж:

M	эквE	=	М 2	+ Т 2	;
	эквE		иЕ	2
		=				.
M эквЖ		=	Ми2	+ Т22		.
			Ж

8.Определить диаметры вала в сечениях: для посадки конического колеса Е

ишестерни Ж:

d E	= 3			M	экв			;
				E
			0,1[σ				]
						и

d Ж	=	3		M экв		Ж			,
						Ж
				0,1[σ и			]


d E = d Ep + (2K5)мм.,

где [σ и ] принимать тоже значение, что и для быстроходного вала.

После определения диаметра вала в сечении Ж произвести сравнение расчетного диаметра с диаметром впадин шестерни d f3 для того, чтобы определиться выполнять шестерню насадной или за одно целое с валом. Если разница d f3 - dЖ £15, мм, шестерню следует готовить за одно целое с валом.

Находим действительное значение эквивалентного напряжения в наиболее нагруженном сечении:

			σ экв =	M экв	≤ [σ u ] ,
			σ экв =		≤ [σ u ] ,
			Wосев
где W	=0,1 d 3		– осевой момент инерции;
осев		f1
[σ u ] = σ T		– предел текучести материала вала для стали 45, 40X σ T =360
	K

МПа, K =5...7 – коэффициент запаса прочности.

По действительному значению эквивалентного момента, определяют экви валентное напряжение в наиболее нагруженном сечении.

σ экв = M экв ×103 £ [σ и ] ,МПа,

Wосев

где Wосев = 0,1 d f1 – осевой момент инерции в сечении вала шестерни, если определяется осевой момент инерции посадочной поверхности вала под зубчатое колесо, то = 0,1 d 3 , где d– диаметр посадочной поверхности;

9. Конструирование промежуточного вала (рис. 25).

			b3
m2	lcò
d	lcò
		(2+-3)	d
			f3
ï	E	E	3	ï
d	d	d	d	d
l		k		m


	Рис. 25. Промежуточный вал-шестерня
[σ и	] = σ Т – допускаемое напряжение на изгиб, К= 5...7 – коэффициент за-
	K

паса прочности, σ Т – предел текучести материала вала.

11. Расчет валов зубчато-червячного редуктора

Для привода (рис. 26), состоящего из электродвигателя 1, упругой муфты 2 и зубчато-червячного редуктора 3, рассчитать диаметры валов.

2 1

Рис. 26. Кинематическая схема привода

В зависимости от направления вращения валов и угла наклона зубьев цилиндрической и червячной передачи строят схему сил, действующих на валы

(рис. 27, 28).

Fr3	F			w
	a4			w
				2
F			Fr
t	F		2	Ft2
4	F			Ft2
4
	a			Fм1
Ft	3
Ft	Fr4	F
3		a1		Fa
w				Fa
w				2
3				2
3

Ft1 Fr1

Fм2

Рис. 27. Схема сил зубчато-червячного редуктора в пространстве

F	Fa	w2				w2
F	Fa	w2
r	4
3			Ft2
	F	F	Ft2		F	F
	a3	r2			F	F
Ft4		Fa			t	a
Ft4		Fa	Fa2	Fм1	3	4
					3	4
		1			F	F
					F	F
		Ft			t	t
F	Fr4	Ft			1	2
					1	2
		1
t						w1
3		Fr				w1
3

		1				w3
						w3
w3

а)

б)

Рис. 28. Схема сил в зацеплениях: а) на главном виде; б) на виде слева

11.1. Расчет быстроходного вала зубчато-червячного редуктора

	Â		FM1
À	Fr1	Á

Fa1 Ft1

a a b

	1
	d
RAy	RÁó
	Fr1

Fa1

ÝÌèÓ

Fa1 Äd1

RÁ

Äà

FM1

ÁÕ

RAÓ

Äà

Äb

ÝÌèÕ

ÝÒ1

Рис. 29. Эпюры изгибающих и крутящего моментов

Дано: силы, действующие на вал

Fа1 , Fr1 , Ft1 , FM 1 делительный диаметр цилиндрической шестерни d1 (рис. 29).

1. Определить реакцию в опоре Б из суммы моментов относительно опоры А в вертикальной плоскости Y:

∑ M уA = 0 ;

− Fr a +		Fa		d1		+ RБу 2а = 0		;
− Fr a +			1			+ RБу 2а = 0		;
			1
1			2
	Fr		a −		Fa d1
	Fr		a −			1
						1
RБу =		1				2	;
						2
				2a
				2a

2. Определить реакцию в опоре А из суммы моментов относительно опоры

Бв вертикальной плоскости Y

∑M уБ = 0 ;

Fr a +		Fa		d1	− RАу		2а = 0	;
Fr a +		1			− RАу		2а = 0	;
		1
1		2
1
		Fr	a +			Fa d1
		Fr	a +			1
						1
RАу	=	1				2 .

				2a

3.Построить эпюру изгибающего момента в плоскости Y ,от радиальной и осевой силы.

4.Определить реакции в опорах А и Б из суммы моментов относительно опоры А в горизонтальной плоскости Х:

∑M xA = 0 ;

Ft1 a + RБх 2а − FM (2a + b) = 0 ;

Реакции сил в опорах А и Б

RБx = FM1 (2a + b) − Ft1 a ; 2a

RАх = Ft1 + RБх − FM1 .

5.Построить эпюру изгибающего момента в плоскости Х.

6.Определить эквивалентный момент в сечении В под шестерней.


M экв	=	Ми2	+ М		и2 + T 2 .
	В	уВ			хВ
7. Определить диаметр вала под шестерней:

	d В	= 3	МэквВ			.
	d В	= 3	0,1[σ	и	]	.
				и
Диаметр вала должен быть меньше диаметра впадин шестерни dВ < d f							не
							1

менее чем на 7 мм, если диаметр вала d В будет меньше d f1 более чем на 7 мм,

шестерню выполняют насадной.

7. Конструирование вала шестерни (рис. 30).

При конструировании валов, особенно быстроходного вала редуктора необходимо размер выходного конца вала d согласовать с размером вала двигателя, если передача крутящего момента от двигателя осуществляется через муфту. Если по результатам расчетов получается вал редуктора значительно меньше, то следует размеры вала выбирать конструктивно и обязательно согласовать все размеры с диаметром впадин d f 1 .

Рис. 30. Вал-шестерня

11.2. Расчет промежуточного вала

Дано: силы,

действующие на вал Fа

Fr3

, Ft

, Fа

Fr ,

средний делительный

Ft2

Ft3

Fa3

Fa2

диаметр колеса d 2 , и червяка d 3 (рис. 31).

Размеры l, k, а определяют по эскиз-

ной компоновке редуктора.

1. Определить реакции в опорах С и Д

Fr3

RÄó

вертикальной

плоскости

Y из

суммы

моментов относительно опоры С:

Fa2

∑ M Cy = 0 ;

Fa3

Äà

Fa2 Äd2

−Fr l −

+RДy(l +k)−

−Fr (l +k +a) =0;

ÝÌè

Fa3 d3

Fa2 d 2

(l + k + a)

l +

−

−F r

RCy Äl

Fa3 Äd3

RДу =

;

l + k

∑ M Дy

= 0 ;

RCx

− RCy (l + k) + Fr3 k −

Fa d3

− Fr2 a −

= 0 ;

RÄõ

Fr k −

Fa3 d3

−

Fa2 d2

−F r

RCу =

;

RCõ Äl

Ft2 Äà

l + k

∑Fy = 0; RCy − Fr3

− Fr2

+ RДу = 0 .

2. Построить эпюру моментов в горизон-

ÝÌè

тальной плоскости Y.

3. Определить реакции в опорах С и Д в

Ò2

горизонтальной плоскости X из суммы

моментов относительно опоры С:

ÝÒ2

∑ M Cx

= 0 ;

Рис. 31. Эпюры моментов промежу-

Ft3 l − Ft2

(l + k + a ) + RДх (l + k ) = 0 ;

точного вала зубчато-червячного

Ft2 (l + k + a)− Ft3 l

редуктора

RДх

;

l + k

RCx = Ft3

+ RДx − Ft2 .

4. Построить эпюру моментов в горизонтальной плоскости X.

5. Построить эпюру вращающего момента Т2.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 156 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
16.03.201611.54 Кб57рамка.docx
#
16.03.201625.86 Кб236Рамки в колонтитулах forma_5.docx
#
04.09.2019575.93 Кб6Распечатка. Проги..docx
#
26.08.2019315.9 Кб4Растворы электролитов.doc
#
26.08.2019133.63 Кб5Растворы.doc
#
08.05.201527.85 Mб78Расчет мех.передач.pdf
#
08.05.20153.2 Mб75Расчет на прочность деталей машин.pdf
#
16.03.20161.07 Mб46Расчет на усталостную прочность и долговечность_Космацкий.pdf
#
08.05.2015135.92 Кб30Расчет надежности системы охлаждения.pdf
#
09.09.2019561.28 Кб35расчёт трёхзонной методической печи1111.docx
#
21.11.2019483.84 Кб6Расчет хлебозавода (18-20).doc

	Ft	Fa	Fм
		Fa
		3
		3
	3
Fr			Fr4
3
	Fr		Ft
Ft	Fr		4
			4
	1
	1
2		Fa
w2	Fr2	Fa
F		4
F
a
1
Fg
Fa2	F
	t
а)	1
а)		Ft
		Ft
Ft		3
Ft
2		w4	Fм
	w3	w4	Fм
w2
Fg	w3
Ft
1
б)		Ft
		Ft
		4

	Ft	Fa	Fм
		Fa
		3
		3
	3
Fr			Fr4
3
	Fr		Ft
Ft	Fr		4
			4
	1
	1
2		Fa
w2	Fr2	Fa
F		4
F
a
1
Fg
Fa2	F
	t
а)	1
а)		Ft
		Ft
Ft		3
Ft
2		w4	Fм
	w3	w4	Fм
w2
Fg	w3
Ft
1
б)		Ft
		Ft
		4

	Ft	Fa	Fм
		Fa
		3
		3
	3
Fr			Fr4
3
	Fr		Ft
Ft	Fr		4
			4
	1
	1
2		Fa
w2	Fr2	Fa
F		4
F
a
1
Fg
Fa2	F
	t
а)	1
а)		Ft
		Ft
Ft		3
Ft
2		w4	Fм
	w3	w4	Fм
w2
Fg	w3
Ft
1
б)		Ft
		Ft
		4