- •Содержание
- •Кинематический расчёт привода
- •1.1. Подбор электродвигателя
- •1.2. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах
- •1. Предварительное значение межосевого расстояния
- •2.1.4. Проверочный расчет
- •1. Предварительное значение межосевого расстояния
- •2.2.1. Проверочный расчет
- •3. Компоновка редуктора
- •3.1 Проектные расчеты валов
- •3.2. Расстояние между деталями передач
- •3.3. Выбор типа подшипника.
- •3.4 Схема установки подшипника
- •3.5. Конструирование зубчатых колес
- •4. Конструирование корпусных деталей и крышек
- •5. Расчёт шпоночного соединения.
- •Вывод: условие прочности выполняется, сконструированный вал пригоден к работе в данных условиях.
- •6.2 Расчет промежуточного вала
- •Вывод: условие прочности выполняется, сконструированный вал пригоден к работе в данных условиях.
- •6.3 Расчет тихоходного вала
- •Вывод: условие прочности выполняется, сконструированный вал пригоден к работе в данных условиях.
- •7. Расчет подшипников
- •7.1 Расчет подшипников быстроходного и промежуточного валов. Проверочный расчёт подшипников качения по гост 18854-94 и гост 18855-94 Исходные данные:
- •Метод расчёта:
- •Область применения расчёта:
- •Расчет подшипника качения на статистическую грузоподъемность по гост 18854-94.
- •Расчет подшипника качения на динамическую грузоподъемность (долговечность) по гост 18855-94.
- •7.2 Расчет подшипников тихоходного вала. Проверочный расчёт подшипников качения по гост 18854-94 и гост 18855-94 Исходные данные:
- •Метод расчёта:
- •Расчет подшипника качения на статистическую грузоподъемность по гост 18854-94.
- •Расчет подшипника качения на динамическую грузоподъемность (долговечность) по гост 18855-94.
- •8. Выбор посадок
- •9. Выбор смазывающих материалов и системы смазки
- •10. Уплотнительные устройства
- •11. Подбор муфты
- •12. Технология сборки редуктора
- •Заключение
- •Список используемых источников
5. Расчёт шпоночного соединения.
Быстроходный вал (муфта). [стр.168-175].
Промежуточный зубчатое колесо.
Тихоходный зубчатое колесо.
Тихоходный шкив.
6. Расчет валов
[12]
6.1 Расчет быстроходного вала
Нагрузки
Окружная сила Ft = 3370 Н; Радиальная сила Fr = 1230 Н; Передаваемый момент Т = 64.15 Н∙м;
Свойства материала Сталь 45
σт = 540 МПа; τт = 290 МПа;
Теоретическая часть
Расчет на статическую прочность. Проверку статической прочтности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывании предохранительного устройства). [2, стр. 165]
Величина нагрузки зависит от конструкции передачи (привода). Так при наличии предохранительной муфты величину перегрузки определяет момент, при котором эта муфта срабатывает. При отсутствии предохранительной предохранительной муфты возможную перегрузку условно принимают равной перегрузке при пуске приводного электродвигателя. [2, стр. 165]
В расчете используют коэффициент перегрузки Kп = Tmax/T, где Tmax - максимальный кратковременный действующий вращающий момент (момент перегрузки); T - номинальный (расчетный) вращающий момент. [2, стр. 165]
Коэффициент перегрузки выбирается по справочной таблице 24.9 [1]. Для выбранного двигателя:
Kп = 2.2 .
В расчете определяют нормальные σ и касательные τ напряжения в рассматриваемом сечении вала при действии максимальных нагрузок:
σ = 103Mmax/W + Fmax/A; τ = 103Mкmax/Wк,
где - суммарный изгибающий момент, Н∙м; Mкmax = Tmax = KпT - крутящий момент, Н∙м; Fmax = KпF - осевая сила, Н; W и Wк - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм3; A - площадь поперечного сечения, мм2. [2, стр. 166]
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям (пределы текучести σт и τт материала см. табл. 10.2[1]) [2, стр. 166]:
Sтσ = σт/σ; Sтτ = τт/τ.
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений [2, стр. 166]
Статическую прочность считают обеспеченной, если Sт ≥ [Sт], где [Sт] = 1,3...2 - минимально допустимое значение общего коэффициента запаса по текучести (назначают в зависимости от ответсвенности конструкции и последствий разружения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля). [2, стр. 166]
Рис. 12 [рис. 10.13, в]
Моменты сопротивления W при изгибе, Wк при кручении и площадь A вычисляют по нетто-сечению для вала с одним шпоночным пазом [2, стр. 166]:
W = πd3/32 - bh(2d-h)2/(16d);
Wк = πd3/16 - bh(2d-h)2/(16d);
A = πd2/4 - bh/2.
При расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины. [2, стр. 164]
Расчет на статическую прочность
Длины участков для расчетных схем вала:
L1 = 82 мм; L2 = 34 мм; L3 = 105.5 мм.
Расчетная схема вала для построения эпюры Mx:
Эпюра Mx:
Расчетная схема вала для построения эпюры My:
Эпюра My:
Расчетная схема вала для построения эпюры Mкр:
Эпюра Mкр:
Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в котором действуют все виды внутренних факторов. Рассмотрим его:
Mx = 29562 Н∙мм;
My = 80996 Н∙мм;
Mк = 64 Н∙м;
Mmax = 206933.2 Н∙мм;
Mкmax = 2.4 ∙ 64 = 153.6 Н∙м.
Расчетный диаметр в сечении вала-шестерни: d = 36 мм.
W = 4580.44 мм3;
Wк = 9160.88 мм3;
A = 1017.88 мм2.
σ = 45.18 МПа;
τ = 16.77 МПа.
Частные коэффициенты запаса:
STσ = 11.95;
STτ = 17.29;
Общий коэффициент запаса:
ST =9.83.