Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Проектировочный расчет валов редуктора.doc

Скачиваний:

Добавлен:

19.08.2019

Размер:

261.12 Кб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

Проектировочный расчет валов редуктора (по Шейнблиту)

Основными расчетными силовыми факторами являются крутящие и изгибающие моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил, как правило, не велико и в большинстве случаев не учитывается.

Проектировочный расчет валов производится на статическую прочность для ориентировочного определения геометрических параметров ступеней валов. В начале расчета известен только крутящий момент Т, изгибающие моменты М_и становится возможным определить лишь после разработки конструкции вала и составления его расчетной схемы. Поэтому проектировочный расчет производится только на одно кручение. При этом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируется понижением допускаемых напряжений кручения [_к].

Последовательность расчета:

(Расчет проводят сначала для ведущего вала, а затем еще раз для ведомого вала)

Выбирают материалы

В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали Сталь 45, 40Х, 30ХГС, 30ХГТ и др., подвергаемые улучшению при закалке.

Назначают допускаемые напряжения на кручение [_к] = 1530 МПа (Н/мм²), при этом меньшее значение [_к] – для быстроходного вала; большие – для тихоходного.
Определяют геометрические параметры ступеней валов

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от размеров и количества установленных на вал деталей (см. рис. 7.1 Ш).

Проектировочный расчет ставит целью определить ориентировочно диаметр d и длину l каждой ступени вала.

Таблица 7.1 (Ш)

Ступень вала и ее параметры

Вал-шестерня коническая (рис. 7.1в)

Вал-шестерня цилиндрическая (рис. 7.1б)

Вал-червяк (рис. 7.1а)

Вал колеса (рис. 7.1г)

1-я

под элемент открытой передачи или полумуфту

d_в

где Т – крутящий момент, Н·мм

l₁

d_в	20	22	25	28	32	36	40	45	50	56	60	71	80	90
l₁	36	36	42	42	58	58	82	82	82	82	105	105	130	130

2-я

под уплотнение крышки и подшипник

d₂

d₂ = d_в + 2t – только под уплотнение

d₂ = d_в + 2t

l₂

l₂0,6d₄ – только под уплотнение

l₂1,5d₂

l₂1,25d₂

3-я

под шестерню, червяк, колесо

d₃

d₃ = d₄ + 3,2r

d₃ = d₂ + 3,2r при d₃> d_а₁ принять d₃= d_а₁

d₃ = d₂ + 3,2r

l₃

Определить графически при эскизной компоновке редуктора

4-я

под подшипник

d₄

d₄ = d₅ + (24)мм

d₄ = d₂

l₄

Определить графически

l₄= В – для шариковых подшипников

l₄= Т– для роликовых конических подшипников

(см. табл. 7.2 + параметры подшипников)

5-я

упорная или под резьбу

d₅

определить по табл. 10.11 в зависимости от d₂

Не конструируют

d₅ = d₃ + 3f

l₅

l₅0,4d₄

Определить графически

Примечания:

Значения высоты буртика t, ориентировочные величины фаски ступицы f и координаты r фаски подшипника определить в зависимости от диаметра ступени d.

1724

2530

3140

4150

5160

6170

7185

2,2

2,5

2,8

3,3

3,5

1,6

2,5

3,5

1,2

1,6

2,5

Диаметр выходного конца быстроходного вала, соединенного с двигателем через муфту должен не более чем на 20% отличаться от d₁ (диаметра выходного конца ротора электродвигателя, см. табл.3 М).
Диаметры d₂и d₄ под подшипник округлить до ближайшего значения диаметра внутреннего кольца подшипника d (см. параметры подшипников).
Диаметры и длины ступеней (кроме d₂и d₄ под подшипник) округлить до ближайшего стандартного значения из ряда Ra40: 10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 53; 56; 60; 63; 67; 71; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130 и далее через 10 мм до 220 мм.
При конструировании валов размеры их ступеней уточняются

Таблица 10.11 (Ш)

Резьба d	d₂	Резьба d	d₂	Резьба d	d₂
М201,5	16,5	М331,5	29,5	М481,5	44,5
М221,5	18,5	М361,5	32,5	М521,5	26,5
М241,5	20,5	М391,5	35,5	М562,0	29,5
М271,5	23,5	М421,5	38,5	М602,0	32,5
М301,5	26,5	М451,5	41,5	–	–

Таблица 7.2 (Ш)

Передача	Вал	Тип подшипника	Серия	Угол контакта	Схема установки
Цилиндрическая	Б	Радиальные шариковые	Средняя (легкая)	–	С одной фиксирующей опорой
	Т	Радиальные шариковые	Легкая (средняя)	 = 1116 для типа 7000	Враспор
		Роликовые конические типа 7000	Легкая
Коническая	Б	Роликовые конические типа 7000 или 27000, при n₁< 1500мин^-1	Легкая (средняя)	 = 1116 для типа 7000  = 2529 для типа 27000  = 26 для типа 46000	Врастяжку
		Радиально-упорные шариковые типа 46000 при n₁ 1500мин^-1
	Т	Роликовые конические типа 7000	Легкая		Враспор
Червячная	Б	Роликовые конические типа 27000; радиально-упорные шариковые типа 46000 при а_w > 160мм	Средняя	 = 1116 для типа 7000  = 2529 для типа 27000  =12 для типа 36000  = 26 для типа 46000	С одной фиксирующей опорой
		Роликовые конические типа 7000 или радиально-упорные шариковые типа 36000 при а_w  160мм			Враспор
	Т	Роликовые конические типа 7000	Легкая

Конструктивные размеры зубчатых и червячных колес и червяков

Таблица 46

Определение размеров зубчатых металлических колес

Конструктивный элемент зубчатого колеса	Параметр	Формула
Обод	Диаметр (зубчатых[ колес)	d_a2
	Наибольший диаметр (червячных колес)	d_aM2
	Толщина обода цилиндрических колес
	То же, конических колес
	То же, червячных колес
	 (₀)  8 мм для любых колес
	Ширина	b₂
Ступица	Диаметр ступицы стальных колес
	То же, чугунных колес
	Длина ступицы
Диск	Толщина диска кованых колес
	То же, штампованных колес
	То же, литых колес
	То же конических колес
	То же червячных колес
Обозначения: - диаметр ступени вала в месте посадки колеса; - модуль нормальный; - средний окружной модуль; - ширина венца; - внешне конусное расстояние.