- •Кубанский государственный технологический университет
- •В. Г. Сутокский, с. Н. Журавлева
- •Детали машин
- •Проектирование механического привода
- •Общего назначения
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Тематика курсовой работы
- •2 Цель курсовой работы
- •3 Исходные данные для курсовой работы
- •4 Расчет общего коэффициента полезного действия (кпд) привода и требуемой мощности электродвигателя
- •4.1 Пример расчета
- •5 Выбор электродвигателя
- •5.1 Пример расчета
- •6 Определение кинематических и силовых параметров валов привода
- •6.1 Пример расчета
- •7 Расчет зубчатой цилиндрической передачи По заданию на курсовую работу необходимо спроектировать зубчатую цилиндрическую прямозубую передачу редуктора для привода общего назначения.
- •7.1 Пример расчета
- •Уточним фактическое передаточное число передачи
- •8 Расчет цепной передачи
- •Методику расчета цепной передачи с приводной однорядной роликовой цепью проследим на рассматриваемом примере.
- •Рассчитаем действительное давление в шарнире цепи
- •Определим – расчетное число ударов цепи о зуб звездочки [3]:
- •Значение допускаемого коэффициента запаса прочности определяется по данным таблицы 9. Условие (56) выполняется.
- •Рассчитаем диаметр окружности впадин ведущей звездочки , мм
- •9 Расчет клиноременной передачи
- •Определим расчетный диаметр ведомого шкива , мм
- •Определим фактическое передаточное число ременной передачи
- •Проверим отклонение фактического передаточного числа от заданного передаточного числа
- •10 Проектный расчет валов
- •Df1, d1, da1, b1 – размеры шестерни (пункт 7.1). Для тихоходного вала (рисунок 11):
- •11 Эскизная компоновка редуктора
- •11.1 Конструирование валов Шестерня может быть выполнена с валом как одна деталь (вал – шестерня), если выполняется следующее условие
- •Предварительный выбор подшипников
- •11.3 Выбор способа смазки передачи и подшипников
- •11.4 Выбор крышек подшипниковых узлов и уплотнений
- •11.5 Графическая часть эскизной компоновки редуктора
- •12 Определение внутренних силовых факторов в сечениях вала
- •13 Проверка подшипников на долговечность
- •14 Проверочный расчет тихоходного вала
- •15 Выбор шпонок и проверка их на прочность
- •16 Выполнение чертежа общего вида редуктора
- •17 Требования к оформлению курсовой работы
- •Кубанский государственный технологический университет Кафедра технической механики
- •Перечень основных частей редуктора
- •Детали машин
- •Учебное пособие
- •Цена р.
12 Определение внутренних силовых факторов в сечениях вала
После выполнения эскизной компоновки редуктора необходимо провести проверочные расчеты валов и подшипников.
В курсовой работе проверочный расчет выполняется только для тихоходного вала, как более нагруженного. Расчет вала проводится на совместное действие изгиба и кручения. Для начала необходимо определить внутренние силовые факторы в сечениях вала. Составляем расчетную схему вала (рисунок 17,а). К тихоходному валу прикладываем силы от зубчатой цилиндрической прямозубой передачи и цепной передачи, значения которых получены в пунктах 7 и 8. Необходимо правильно расположить силы в плоскостях в соответствии с кинематической схемой привода. Размеры участков тихоходного вала получены после эскизной компоновки редуктора (пункт 11.5).
Рассмотрим вертикальную плоскость YAX (рисунок 17,б). Окружную силу в зацеплении зубчатых колес Ft перенесем на ось вала, добавляя момент, равный Ft d2/2.
От действия окружной силы Ft, возникают реакции в опорах , так как передача расположена симметрично относительно опор. Максимальное значение изгибающего момента в вертикальной плоскости , Н мм, (рисунок 17,в) равно
.
Рассмотрим горизонтальную плоскость ZAX (рисунок 17,г).
Определим реакции в опорах .
где – сила давления на вал со стороны цепной передачи, Н, (пункт 8).
Решая последнее уравнение относительно реакции , получим
Рисунок 17 – Схема нагружения тихоходного вала,
эпюры внутренних силовых факторов
Решая последнее уравнение относительно реакции , получим
Знак минус означает, что реакция направлена в противоположную сторону от принятого направления, поэтому поменяем ее направление на рисунке 17, г. После определения реакций в опорах необходимо провести проверку по уравнению
;
.
Видим, что тождество выполняется. Значит, реакции в опорах определены правильно.
Определим изгибающие моменты в сечениях вала.
В точке В изгибающий момент равен
.
В точке К изгибающий момент равен
.
По рассчитанным значениям строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости (рисунок 17, д).
Далее необходимо построить суммарную эпюру изгибающих моментов , Н мм, (рисунок 17,е) по зависимости
. (88)
В точке К суммарный изгибающий момент равен
.
На участке вала от точки К до конца выходного участка (рисунок 17,а) действует также и крутящий момент Т3 =153260 Н мм, эпюра которого показана на рисунке 17,ж.