2.3 Уточненный расчет ведомого вала

Нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Уточненный расчет валов состоит в определении коэффициентов запаса прочности n для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [n]. Прочность соблюдена при n > [n].

Расчет для предположительно опасных сечений вала.

Материал вала сталь 40Х, термообработка – поверхностная закалка, ТВЧ, [26 таблица 3.3. с.34-35].

Пределы выносливости при симметричных циклах изгиба и кручения соответственно равны и.

Сечение А-А. В этом сечении при передаче вращающего момента от шестерни Z₃ возникают касательные и нормальные напряжения.

Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

(40)

где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла

Т_4(А-А) – крутящий момент на ведомом валу. М_4(А-А) = 902 Н·м.

При d = 63 мм; b = 20 мм; t₁ = 7,5 мм

Принимаем и .

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

, (41)

где σ_υ – амплитуда нормальных напряжений изгиба.

(42)

где - суммарный изгибающий момент, Н·мм.

Н·мм (43)

Здесь - изгибающий момент в вертикальной плоскости;

- изгибающий момент в горизонтальной плоскости.

Н·мм.

Н·мм.

ℓ - расстояние от центра опорного подшипника до центра зубчатого колеса при симметричном расположении ведомого вала в опорах. ℓ = 90 мм.

Момент сопротивления изгибу, мм³.

.

.

Здесь σ_m = 0; β – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности: при R_a = 0,32…2,5 мкм принимается β = 0,97…0,9.

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А ведомого вала

.

Здесь [n] ≥ 2,5 – допускаемое значение коэффициента запаса прочности.

2.4 Проверочный расчет шпонок.

Ведомый вал:

.

Здесь [σ_см] ≤ 250 МПа при твердости материала 270…300 НВ [1. т. 2. с. 531].

Промежуточный вал:

3 Конструктивные параметры редуктора ц2с-12,6-000

3.1 Особенности конструкции мотор-редуктора мц180-12,6-000

Мотор-редуктор МЦ2С-180-2/3-000 показан на рисунке 3

Редуктор выполнен по сосной схеме с расположением осей валов в вертикальной плоскости. Корпус 1 редуктора и щит 4 крепятся в вертикальной плоскости двумя цилиндрическими штифтами и болтами. Расположение одной опоры вала в корпусе, а второй – в щите позволило создать технологическую конструкцию, сократить осевой габарит редуктора и значительно уменьшить его массу.

В задней стенке щита выполнены расточка и резьбовые отверстия для фланцевого соединения с электродвигателем 6. насаженная на вал специального двигателя повышенной точности ведущая шестерня 5 находится в зацеплении с зубчатым колесом 9, напрессованным на вал-шестерню 13, являющуюся промежуточным валом редуктора. Вал-шестерня вращается на двух конических роликовых подшипниках 8 и находится в зацеплении с зубчатым колесом 2, напрессованным на выходной вал 14, вращающийся на двух конических роликовых подшипниках 18. зубчатое

Рисунок 3 – Мотор-редуктор МЦ2С-180-12,6-2/5-000

зацепление эвольвентное косозубое. Подшипники регулируют стальными прокладками 17 и 11, установленными под крышки 16 и 12. неподвижные соединения уплотняют прокладками, а выходной вал – манжетой 15.

В верхней части корпуса находится отверстие для залива масла и установки отдушины 3. в нижней части щита расположено отверстие для слива масла, закрытое пробкой 10. Уровень масла контролируется по маслоуказателю 7, изготовленному из прозрачного материала.

Смазывание осуществляется из общей масляной ванны: колес быстроходной ступени – окунанием, колес тихоходной ступени и подшипников – разбрызгиванием (в том числе и переднего подшипника электродвигателя).