Накривки редуктора

Приймаємо корпус та накривку редуктора виготовленими литтям з сірого ча­вуну СЧ 15 ГОСТ 1412-85.

12.1 Товщина стінки корпуса:

δ = 0,025 · α _ω+ 5 = 0,025 · ________ + 5 = ________ мм.

Приймаємо: δ = ________ мм (рекомендоване значення δ ≥ 8 мм).

12.2 Товщина стінки накривки редуктора:

δ₁ = 0,02 · α_ω + 5 = 0,02 · ________ + 5 = ________ мм.

Приймаємо: δ₁ = _______ мм.

12.3 Товщина верхнього поясу корпуса редуктора:

S = 1,5 · δ = 1,5 · ________ = ________ мм.

Приймаємо: S = ________ мм.

12.4 Товщина нижнього поясу корпуса редуктора:

t = (2…2,5) · δ = (2…2,5) · ________ = ________... ________ мм.

Приймаємо: t = ________ мм.

12.5 Товщина поясу накривки редуктора:

S₁ = 1,5 · δ₁ = 1,5 · ________ = ________ мм.

Приймаємо: S₁ = _______ мм.

12.6 Товщина ребер жорсткості корпусу редуктора:

с = 0,85 · δ = 0,85 · ________ = ________ мм.

Приймаємо: с = ________ мм.

12.7 Діаметри фундаментних болтів:

d_ф = (1,5…2,5) δ = (1,5…2,5) · ________ = ________... ________ мм.

Приймаємо: фундаментні болти М _______ за ГОСТ 7798-70.

12.8 Діаметри болтів, що з'єднують накривку з корпусом редуктора біля підшипників:

d_кп = 0,75 · d_ф = 0,75 · ________ = ________ мм.

Приймаємо: болти М ________ за ГОСТ 7798-70.

12.9 Діаметри болтів, що з'єднують накривку з корпусом редуктора:

d_к = (0,5…0,6) · d_ф = (0,5…0,6) · ________ = ________ … _______ мм.

Приймаємо: болти М ________ за ГОСТ 7798-70.

12.10 Діаметри гвинтів, що приєднують кришки підшипників до корпусу редуктора:

d_п = (0,7...1,4) · δ = (0,7...1,4) · ________ = ________... ________ мм.

Приймаємо: гвинти М ________ за ТОСТ 11738-72

12.11 Ширина поясу з'єднання корпусу та накривки редуктора біля підшипників:

k = 3 · d_к =3 · ________ = _________ мм.

Приймаємо: k = _________ мм.

12.12 Ширина нижнього поясу корпуса редуктора:

k₁ = k – (2...8) = ________ – (2...8) = ________ … _______ мм.

Приймаємо: k₁ = ________ мм.

12.13 Діаметри гвинтів для закріплення кришки оглядового отвору:

d_ко = 6...8 мм.

Приймаємо: гвинти М6 за ГОСТ 1491-72.

12.14 Діаметри пробки для зливання оливи з редуктора:

d_пр = (1,6…2,2) · δ = (1,6…2,2) · ________ = ________... _______ мм.

Приймаємо: пробку М ____х____ за ГОСТ 10491-83.

12.15 Діаметри штифтів, що фіксують накривку відносно корпусу редуктора:

d_шт = d_кп – (2…4) = _______ – (2...4) = _______ … ______ мм.

Приймаємо штифти конічні: Штифт _______ ГОСТ 3129-70

13. ПІДБІР ПІДШИПНИКІВ ЗА ДИНАМІЧНОЮ ВАНТАЖОПІДЙОМНІСТЮ

Ведучий вал:

З попередніх розрахунків маємо:

F_t1 = ______ Н; F_r1 = ______ Н; F_а1 = 0

13.1 Будуємо розрахункову схему навантаження ведучого валу (мал. 1).

13.2 Визначаємо реакції опор:

- Горизонтальна площина:

.

- Вертикальна площина:

Перевірка: ; - R_АХ - R_ВХ + F_t1 = 0;.

; R_АY + R_ВY – F_r1 = 0;

- _______ - _______ + ______ = 0.

_______ + _______ – ______ = 0.

13.3 Визначаємо сумарні реакції в опорах:

13.4 Перевірка шарикових радіальних підшипників:

За відсутності осьового зусилля F_а попередньо призначаємо шарикові однорядні радіальні підшипники середньої серії ___________________

ГОСТ 8338-75 для яких:

d = _______ мм;

D = _______ мм; С₀ = _______ кН;

В = ______ мм;; С_r = ________ кН.

13.5 Еквівалентне динамічне навантаження складе:

R_екв=(X· Y+ Y·F_a)· К_б · К_Т

де Х та Y — відповідно, коефіцієнти радіального та осьового навантаження (таблиця 7.3 [2]), приймаємо Х = ____; Y = _______.

К_б — коефіцієнт безпеки (для редукторів загального призначення рекомендовано приймати К_б =1,4);

К_Т — температурний коефіцієнт (при робочій температурі в редукторі t до 100°С рекомендовано приймати К_Т = 1).

13.5. Визначаємо розрахункову довговічність по більшому з двох значень екві­валентного навантаження, годин:

Таким чином, розрахункова довговічність підшипників значно вища за задану.

Ведений вал:

Підшипники веденого валу обираємо за результатами орієнтовного розрахунку (п.10.2).

Малюнок 1. Схема навантаження ведучого валу

14. ВИБІР ТА ПЕРЕВІРКА ШПОНОК

Приймаємо шпонки призматичні зі округленими торцями.

Розміри перерізів шпонок та пазів, а також довжина шпонок регламентовані СТ СЕВ 189-75 (таблиця 6.9 [2]).

Матеріал шпонок — Сталь 45 нормалізована.

Перевіряємо міцність шпонок на вихідних кінцях ведучого та веденого валів та під зубчастим колесом, як на найбільш навантажених ділянках валу (менші діаметри вихідних кінців валів та відповідно менші розміри поперечного перетину).

Параметри	Ведучий вал	Ведений вал
Діаметр вала, мм	dв1 =_______ lв1 =_______	dв2 =_______ lв2 =_______	dк2 =______ lм =_______
Розміри шпонок, мм (b х h)	_____х_____	_____х_____	_____х_____
Довжина шпонки, мм (l)	_____	_____	_____
Глибина пазу, мм	_____ _____	_____ _____	_____ _____
Допустиме напруження зминання [σзм], МПа	150	150	150
Розрахункове напруження зминання [σзм], МПа

Ведучий вал:

Ведений вал:

Таким чином, умова міцності на зминання для всіх випадків виконується.

15. УТОЧНЕНИЙ РОЗРАХУНОК ВАЛІВ

15.1 Побудуємо епюри згинаючих моментів у вертикальній та горизонтальній площинах (мал.1).

Горизонтальна площина:

Вертикальна площина:

Сумарний згинаючий момент:

Крутний момент:

Т_z = Т₁ = ________ Н·м

15.2 Матеріал вала-шестерні - Сталь 40Х, ТО - поліпшення. Визначаємо межу міцності матеріалу вала-шестерні з урахуванням термообробки σ_в = _______ МПа (таблиця 4.1 [1]).

Межа витривалості при симетричному циклі зміни нормальних

напружень вигину:

σ_–1=0,43 σ_в=0,43 · _______ = _______ МПа

Межа витривалості при віднульовому циклі зміни дотичних напружень

при крученні:

τ _–1 = 0,58 σ_в= 0,58 · _______ = _______ МПа

Межа плинності (згідно таблиці 4.1 [1]):

σ_Т = _______ МПа

15.3 Перевіряємо переріз А-А вихідного кінця ведучого валу, де

концентратором напружень є шпонкова канавка, вважаючи, що ця частина валу працює тільки на кручення за умови міцності по дотичним напруженням, тоді коефіцієнт запасу міцності буде дорівнювати:

,

де S_τ — коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням;

(τ _–1)_D — межа витривалості у розрахунковому перерізі А-А, МПа;

τ_а — амплітуда віднульового циклу дотичних напружень, МПа.

Знаходимо межу витривалості у розрахунковому перерізі А-А:

де (К_τ)_D — коефіцієнт концентрації дотичних напружень, що дорівнює:

де К_τ - ефективний коефіцієнт концентрації дотичних напружень. За таблицею 11.2 [4] інтерполюванням визначаємо К_τ у залежності від σ_в для кінця валу, ослабленого шпонковою канавкою;

К_d - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу (при крученні К_d визначається по d_в1 за таблицею 11.3 [4]);

К_F - коефіцієнт впливу шорсткості поверхні вала, що визначається інтерполюванням за таблицею 11.4 [4];

К_Y - коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення, визначається за таблицею 11.5 [4] (для валів без поверхневого зміцнення К_Y = 1).

Знаходимо амплітуду віднульового циклу дотичних напружень, МПа:

де Т₁ = ________ Н·м — обертаючий момент на ведучому валу редуктора;

W_р - полярний момент інерції опору перерізу вала під шпонковою

канавкою, мм³;

d_в1 - діаметр вихідного кінця ведучого валу, мм;

b - ширина шпонки, мм;

t₁ -глибина шпонкового пазу, мм.

Тоді:

Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням:

Таким чином, умова міцності на кручення вихідного кінця ведучого валу виконується.

15.4 Перевірочний розрахунок перерізу Б-Б проводимо у тому разі, якщо діаметр вихідного кінця валу d_в1 не було збільшено при конструюванні для з'єднання його стандартною муфтою з валом електродвигуна.

У іншому разі, перевіряємо вал під шестернею у перерізі Б-Б по нормальним напруженням за умови міцності:

де S_σ — коефіцієнт запасу міцності по нормальним напруженням;

(σ_–1)_D — межа витривалості у розрахунковому перерізі Б-Б, МПа;

σ_а — амплітуда симетричного циклу нормальних напружень, МПа.

Знаходимо межу витривалості у розрахунковому перерізі Б-Б:

,

де (К_σ)_D - коефіцієнт концентрації нормальних напружень, що дорівнює:

,

де К_σ — ефективний коефіцієнт концентрації нормальних напружень. За таблицею 11.2 [4] інтерполюванням визначаємо К_σ у залежності від σ_в для кінця валу, ослабленого шпонковою канавкою;

К_d — коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу (при крученні К_d визначається по d_в1 за таблицею 11.3 [4]);

К_F — коефіцієнт впливу шорсткості поверхні вала, що визначається інтерполюванням за таблицею 11.4 [4];

К_Y — коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення, визначається за таблицею 11.5 [4] (для валів без поверхневого зміцнення К_Y = 1).

Знаходимо амплітуду симетричного циклу нормальних напружень:

,

де W_о — осьовий момент опору перерізу Б-Б ведучого валу, мм³.

За таблицею 8.25 [1] вибираємо формулу для визначення осьового моменту опору перерізу:

,

тоді:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напруженням:

,

таким чином, умова міцності по нормальним напруженням для перерізу Б-Б ведучого валу виконується. Завеликий запас міцності пояснюється тим, що діаметр валу був збільшений при конструюванні для з'єднання його стандартною муфтою з валом електродвигуна, що припустимо для навчальних проектів.

15.5 Сумуючий коефіцієнт запасу міцності складає:

16. ВИБІР ЗМАЩЕННЯ

Змащення зубчастого зачеплення відбувається зануренням зубчастого колеса у оливу, що заливається до корпусу редуктора на рівень, який забезпечує занурення колеса приблизно на 10 мм.

Орієнтовно необхідна кінематична в'язкість змащувального матеріалу визначається за таблицею 8.8 [2] у залежності від колової швидкості зубчастих коліс.

При коловій швидкості ν =________м/с олива повинна мати кінематичну в'язкість υ₅₀ = ______ сСт.

За таблицею 8.10 [2] приймаємо оливу індустріальну _____________

ГОСТ 20799-75.

Підшипники змащуються пластичним консистентним мастилом, яке закладають до підшипникових камер при збиранні.

Сорт мастила обираємо за таблицею 7.15 [2] - солідол жировий УС-1 ГОСТ 1033-73.

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Чернилевский Д.В. «Курсовое проектирование деталей машин и механизмов», К.: Вища школа, 1987.

2. Чернавский С.А., Ицкович Г.М. и др. «Курсовое проектирование деталей машин», М.: Машиностроение, 1979.

3. Чернавский С.А. и др. «Проектирование механических передач»: учебно-справочное пособие для вузов - 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машино­строение, 1984.

4. Шейнблит А.Е. «Курсовое проектироеание деталей машин», М.: Высшая школа, 1991.

Дата добавления: 2015-07-15