- •Введение
- •1. Основные положения
- •1.1. Виды изделий
- •1.2. Форматы
- •Размеры сторон основных форматов
- •Размеры сторон дополнительных форматов
- •1.3. Масштабы
- •1.4. Основные надписи
- •2. Виды документов, оформляемых в курсовых и дипломных проектах
- •3. Требования к оформлению и содержание пояснительной записки
- •3.1. Общие требования
- •2. Кинематический и силовой расчет привода
- •2.3. Определение потребной мощности двигателя
- •3.2. Изложение текста
- •3.3. Оформление иллюстраций
- •3.4. Построение таблиц
- •3.5. Оформление расчетов
- •3.6. Содержание пояснительной записки
- •Задание
- •3.7. Литература
- •3.8. Приложения
- •4. Требования к оформлению графической части проекта
- •4.1. Чертежи сборочные
- •4.1.1. Содержание, изображение и нанесение размеров
- •4.1.2. Номера позиций
- •4.1.3. Выполнение отдельных видов сборочных чертежей
- •4.2. Технические требования, технические характеристики
- •Техническая характеристика комбинированной муфты
- •Техническая характеристика редуктора
- •Примечание. Если редуктор одноступенчатый, то графа «Ступень» отсутствует.
- •Техническая характеристика привода
- •Техническая характеристика мостового крана
- •Техническая характеристика механизма подъема
- •4.3. Спецификации
- •4.4.Чертежи рабочие
- •4.4.1. Общие положения
- •4.4.2. Чертежи совместно обрабатываемых изделий
- •4.4.3. Правила выполнения чертежей зубчатых и червячных колес, червяков, звездочек, шкивов
- •5. Расчетная часть пояснительной записки
- •5.1. Определение сил, действующих в зацепленияx цилиндрических зубчатых передач
- •5.2. Силы в зацеплениях конических зубчатых передач
- •5.3.Силы в червячной передаче
- •5.4. Расчет валов коническо-цилиндрического редуктора
- •5.4.1. Расчёт быстроходного вала
- •5.4.2. Расчет промежуточного вала редуктора
- •5.5. Расчет валов зубчато-червячного редуктора
- •5.5.1. Расчёт быстроходного вала
- •5.5.2. Расчёт промежуточного вала
- •5.5.3. Расчёт тихоходного вала
- •5.6. Расчет валов двухступенчатого червячного редуктора
- •5.6.1. Расчет быстроходного вала двухступенчатого червячного редуктора
- •5.6.2. Расчет промежуточного вала двухступенчатого червячного редуктора
- •5.6.3. Расчет тихоходного вала двухступенчатого червячного редуктора
- •5.7. Определение диаметров валов цилиндрического зубчатого редуктора с раздвоенной быстроходной ступенью
- •5.7.1. Определение диаметра быстроходного вала
- •5.7.2. Определение диаметров промежуточного вала
- •5.7.3. Определение диаметров тихоходного вала зубчатого цилиндрического редуктора
- •5.8. Расчет валов на прочность
- •5.9. Расчет подшипников качения
- •5.9.1. Выбор подшипников качения для быстроходного вала
- •5.9.2. Расчет и выбор подшипников качения для промежуточного вала
- •5.9.3. Расчет и выбор подшипников качения для вала-червяка
- •5.9.4. Расчет подшипников качения для вала сдвоенной передачи
- •5.10. Расчет параметров звездочки
- •5.11. Расчет параметров шкива клиноременной передачи
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Кафедра « Технология обработки материалов»
- •Пояснительная записка
- •Нормоконтролер Руководитель проекта
- •Оглавление
5.8. Расчет валов на прочность
Коэффициент запаса прочности:
Допускаемый коэффициент запаса прочности
Расчет ведется по опасному сечению:
;
где – коэффициент запаса прочности при изгибе;
–коэффициент запаса прочности при кручении
;,
где и– амплитуды напряжений цикла;
и – среднее напряжение цикла.
В расчетах валов принимают, что нормальное напряжения изменяются по симметричному циклу и= 0, а касательная напряжения изменяется по отнулевому циклу:, тогда;при
Напряжения в опасных сечениях: ;,
где - результирующий изгибающий момент в рассчитываемом сечении;
–крутящий момент на валу;
–момент сопротивления изгибу (осевой момент);
–момент сопротивления кручению (полярный момент);
для круглого сечения .
Момент сопротивления для сечения вала со шпоночным пазом (рис. 44)
; .
Рис. 44. Сечение вала
; – предел выносливости в рассматриваемом сечении;(табл. 11).
Таблица 11
Предел напряжений
Марка стали |
Диаметр Заготовки, мм |
Твердость HB (не ниже) |
Механические характеристики, МПа |
Коэф. | |||||
45 |
Любой |
200 270 |
560 900 |
280 650 |
150 390 |
250 380 |
150 230 |
0 0,05 | |
40Х |
Любой |
200 270 |
730 900 |
500 750 |
280 450 |
320 410 |
200 240 |
0,05 0,05 | |
40ХН |
Любой |
240 270 |
820 920 |
650 750 |
390 450 |
360 420 |
210 250 |
0,05 0,05 | |
20Х |
197 |
650 |
400 |
240 |
300 |
160 |
0 | ||
260 |
950 |
700 |
490 |
420 |
210 |
0,05 |
; – коэффициенты концентрации напряжений;,
где и– эффективные коэффициенты концентрации напряжений (табл. 12);
– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;
–коэффициент влияния шероховатости(табл. 13);
–коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 14).
Таблица 12
Значения отношений ;
Диаметр Вала, мм |
при , МПа |
при , МПа | |||||||
500 |
700 |
900 |
1200 |
500 |
700 |
900 |
1200 | ||
30 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,25 |
1,9 |
2,2 |
2,5 |
2,95 | |
50 |
3,05 |
3,65 |
4,3 |
5,2 |
2,25 |
2,6 |
3,0 |
3,5 | |
100 и более |
3,3 |
3,95 |
4,6 |
5,6 |
2,4 |
2,8 |
3,2 |
3,8 |
Таблица 13
Значения коэффициента
Среднее арифметическое отклонение профиля мкм |
при , МПа | |||
500 |
700 |
900 |
1200 | |
0,1….0,4 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,8….3,2 |
1,05 |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
Коэффициент влияния асимметрии цикла
.
Таблица 14
Значение коэффициента
Вид упрочнения поверхности |
сердцевины, МПа | |||
Для гладких валов | ||||
Закалка с нагре-вом ТВЧ |
600…800 |
1,5…1,7 |
1,6…1,7 |
2,4…2,8 |
800…1000 |
1,3…1,5 |
_ |
_ | |
Дробеструйный наклеп |
600…1500 |
1,1…1,25 |
1,5…1,6 |
1,7…2,1 |
Накатка роликом |
– |
1,1…1,3 |
1,3…1,5 |
1,6…2,0 |
5.9. Расчет подшипников качения
Расчет и выбор подшипников качения производят в редукторах по динамической грузоподъемности Стр.
Предварительно назначают тип подшипника в зависимости от вида действующих на него сил; – радиальных,– осевых и схему установки подшипников:
«враспор» |
; |
«врастяжку» |
Подбор подшипников выполняют по наиболее нагруженной опоре. Расчет ведут параллельно для обеих опор по эквивалентной нагрузке и определяют наиболее нагруженную опору, подшипники чаще всего выбирают одинаковые для обеих опор [3,5].