Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Предварительный расчет диаметров валов





 

При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под шестерней для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям:

,

где Т – крутящий момент на валу, Н∙мм;

- допускаемое напряжение на кручение.

Для определения диаметра выходных концов валов принимаем .

Диаметр выходного конца быстроходного вала:

.

Принимаем .

Диаметр выходного конца тихоходного вала:

.

Принимаем .

Диаметры валов в местах установки подшипников

Рисунок 6 – Эскизы валов редуктора:

а) быстроходного, б) тихоходного

 


Подбор и проверочный расчет муфты

 

 

Рисунок 7 – Муфта упругая втулочно-пальцевая

Муфта выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента.

По ГОСТ 21424-93 при Т=67 Нм выбираем муфту с разными втулками 125-25-1-38-1.

Основные геометрические параметры:

D=100 мм, L=104 мм, l=50 мм, d1=40 мм, D1=63.

Усилие на вал от муфты

Условие прочности пальца на изгиб:

< [2, с. 189],

где - номинальный крутящий момент на валу электродвигателя;

- коэффициент режима работы;

- диаметр окружности расположения пальцев;

Z=6 – число пальцев;

- диаметр пальца;

- длина пальца [5, табл. 13.3.2].

, что меньше допускаемых напряжений

Определим условие прочности втулки на смятие

< ,

где - длина втулки [7, табл. 17.9]

, что меньше допускаемых напряжений на смятие резины .


Предварительный выбор подшипников

 

На входной вал редуктора устанавливаем роликовые радиальные подшипники (рис. 8). На выходной вал редуктора устанавливаем шариковые радиальные подшипники (рис. 9). Предварительно выбираем подшипники легкой серии 2207 и 210. Основные размеры и характеристики представлены в таблице 2.



Таблица 2 – Характеристики подшипников

 

Марка подшипника d, мм D, мм В, мм C, Н

 

Рисунок 8 – Роликовый радиальный подшипник

 

 

Рисунок 9 – Шариковый радиальный подшипник


Разработка компоновочной системы

 

Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем вертикальную линию, и из точки пересечения линии под углами зацепления конической передачи.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде трапеций; шестерня выполнена за одно целое с валом.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаем зазор между торцом ступицы и внутренней стенкой корпуса А=8 мм;

б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А=8 мм.

Предварительно намечаем радиально-упорные шарикоподшипники легкой серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп1 = 35 мм и dп2 = 50 мм.

 


Подбор подшипников качения по долговечности

Расчет подшипников ведущего вала

Определяем реакции опор валов из уравнений равновесия.

 

Рисунок 10 – Расчетная схема ведущего вала

 

Плоскость XZ:

: ;

.

: ;

.

 

Проверка:

:

.

 

Плоскость YZ:

: ;

;

: ;

Проверка:

:

.

 

Строим эпюры.

Суммарные реакции на опорах:

; .

 

Эквивалентная динамическая нагрузка ,

где X – коэффициент радиальной нагрузки, V – коэффициент вращения кольца(V=1 при вращении относительно нагрузки внутреннего колеса),

Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Y – коэффициент осевой нагрузки,

Fa – осевая нагрузка на подшипник, =1,3 - коэффициент безопасности,

- коэффициент влияния температуры ( при ).

Эквивалентная динамическая нагрузка равна:

;

.

Т.к. , то расчет долговечности ведем по второму подшипнику.

где – частота вращения вала;

- динамическая грузоподъемность;

p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).

.

 

Расчет ведомого вала

 

Рисунок 11 – Расчетная схема ведомого вала

 

Плоскость XZ:

: ;

.

: ;

.

Проверка:

:

.

Плоскость YZ:

: ;

;

: ;

Проверка:

:

.

Суммарные реакции на опорах:

; .

Строим эпюры.

Эквивалентная динамическая нагрузка ,

где X – коэффициент радиальной нагрузки, V – коэффициент вращения кольца(V=1 при вращении относительно нагрузки внутреннего колеса),

Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Y – коэффициент осевой нагрузки,

Fa – осевая нагрузка на подшипник, =1,3 - коэффициент безопасности,

- коэффициент влияния температуры ( при ).

Эквивалентная динамическая нагрузка равна:

;

.

Т.к. , то расчет долговечности ведем по первому подшипнику.

где – частота вращения вала;

- динамическая грузоподъемность;

p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).

.


Расчет шпоночных соединений

Методика расчета

Для закрепления на валах зубчатых колес и муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78 (рис. 12).

Рисунок 12 – Шпоночное соединение

 

Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине [2. с.73]:

,

где T - крутящий момент на валу, ;

d - диаметр вала, мм;

h - высота шпонки, мм;

t1 - заглубление шпонки в валу, мм;

l – полная длина шпонки, мм;

b - ширина шпонки, мм.

Шпонка под муфтой

 

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [5, табл. 9.1.2]. Принимаем длину шпонки Тогда

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 8´7´32 ГОСТ 23360-78.

Шпонка под колесом

 

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [5, табл. 9.1.2]. Принимаем длину шпонки

Тогда

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 16´10´63 ГОСТ 23360-78.

Шпонка под звездочкой

 

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [5, табл. 9.1.2]. Принимаем длину шпонки Тогда

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 12´8´50 ГОСТ 23360-78.

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.