5.6 Расчет вала на прочность

Расчет выполняется для вала, который определен в задании. Он включает:

построение эпюр изгибающих и крутящего моментов;

расчет на статическую прочность;

расчет на сопротивление усталости.

Расчет проводят в следующей последовательности [2, с.197-198]. Сначала составляют расчетную схему, на которую наносят все внешние силы, нагружающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной и вертикальной). Затем опреде­ляют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В этих же плоскостях строят эпюры изгибающих моментов М_у и М_z. Отдельно строят эпюру крутящего момента М_кр. Предположительно устанавливают опасные сечения, исходя из эпюр моментов, размеров сечений вала и концентраторов напряжений (сечений, в которых приложены внешние силы, моменты, реакции опор или места изменений сечения вала, нагруженные моментами). Прочность вала проверяют в опасных сечениях.

Проверку статической прочности выполня­ют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывании предохранительного устройства) по методике, изложенной в [1, с.165-169].

Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверх­ности [1, с.169-171].

Если запасы прочности получаются меньше допускаемых, корректируют размеры соответствующих участков валов и повторяют расчеты.

5.7 Расчет соединений валов со ступицами колес

По рекомендациям, приведенным в [1, с.77-85] и [2, с.90-93, 107-108] обосновывают выбор соединений валов со ступицами зубчатых колес, шкивов ременных передач, звездочек цепных передач и т.д., используемых в проектируемом редукторе (включая соединения концевых участков валов с устанавливаемыми на них деталями).

Расчет шпоночных соединений производится в соответствии с [1, с.77] и [2, с.88], шлицевых – [2, с.94-95], прессовых – [1, с.81-82].

5.8 Смазка редуктора

Следуя рекомендациям [1, с.172-186], требуется выбрать способ смазки зубчатой передачи и подшипников, назначить сорт масла, рассчитать объем масла, заливаемого в редуктор, выбрать способ контроля уровня масла и устройства для его замены. Необходимо обосновать использование выбранного типа уплотнительных устройств для валов.

5.9 Выбор муфты

Выбор муфты включает [1, с.299-320]:

выбор и обоснование типа муфты;

определение ее типоразмера с учетом диаметров соединяемых валов и передаваемого крутящего момента.

6 Содержание и оформление графической части

Графическая часть курсовой работы включает:

- чертеж общего вида эскизного проекта редуктора (ГОСТ 2.119);

- чертеж общего вида технического проекта (ГОСТ 2.120) одного из валов редуктора в сборе с подшипниковыми опорами (в соответствии с заданием).

Чертеж общего вида эскизного проекта должен отражать принципиальные технические решения, давать общие представления об устройстве и принципе работы редуктора. Выполняется карандашом на миллиметровке формата А1 в масштабе 1:1. Чертеж снабжается рамкой и основной надписью (приложение Г). Порядок его разработки изложен в [1, с.49-51].

Чертеж общего вида технического проекта выполняется на основе эскизной проработки редуктора. Он должен содержать окончательные конструктивные решения и давать полное представление об устройстве изделия. Выполняется на ватмане формата А3 карандашом либо с использованием компьютерной графики. Допускается распечатывать чертеж на двух листах формата А3 с последующим склеиванием. Чертеж снабжается рамкой и основной надписью (приложение Г).

При выполнении чертежа следует применять масштабы, установленные ГОСТ 2.302: для уменьшения – 1:2, 1:2,5, 1:4, 1:5, и т.д., для увеличения – 2:1, 2,5:1, 4:1, 5:1, и т.д.

Чертеж общего вида технического проекта должен содержать:

- графическое изображение проектируемого изделия с видами, разрезами, сечениями (ГОСТ 2.305), необходимыми для понимания его устройства, взаимодействия составных частей и принципа работы;

- номера позиций узлов (сбороч­ных единиц) и деталей;

- необходимые размеры и посадки деталей (ГОСТ 2.307);

- технические требования по сборке и ре­гулировке отдельных узлов и изделия в целом, оформляемые в соответствии с ГОСТ 2.316;

- техническую характеристику (по ГОСТ 2.316).

На чертеже общего вида для упрощения допускается не показывать мелкие фрагменты деталей и соединений: фаски, проточки, скругления, углубления, зазо­ры между соединяемыми деталями с незначительно отличающимися номинальны­ми размерами. При использовании большого количества крепежных деталей одно­го типа и размера можно подробно изображать детали только одного места соеди­нения, а остальные показывать условно. На чертеже согласно ГОСТ 2.315 допускается упрощенное пред­ставление крепежных деталей, резьбы и ее элементов (фаски, сбег и недорез резьбы), согласно ГОСТ 2.420 – упрощенное изображение подшипников качения.

К размерам, указываемым на чертеже, относятся:

габаритные, определяющие длину, ширину и высоту изделия;

межосевые;

посадочные: для подшипников качения, зубчатых колес, крышек подшипников и т.д.;

установочные и присоединительные: размеры опорной поверхности и размещение в ней крепежных отверстий, диаметр отверстий и толщина опорной поверхности; длина и посадочный диаметр входного и выходного валов, их привязка к оси редуктора и высота размещения;

размеры для транспортировки и упаковки;

справочные (информационные).

Перечень составных частей изделия указывают в таблице, раз­мещаемой на чертеже общего вида, или в таблице, выполненной на отдель­ных листах формата А4 в качестве последующих листов чертежа общего вида.

Таблицу составных частей изделия располагают на свободном поле чертежа справа от изображения, над техническими требованиями, а при не­обходимости ее продолжения - ниже изображения изделия, рядом с основ­ной надписью. Пример компоновки чертежа общего вида приведен на рисунке 4.

Форма и размеры таблицы составных частей изделия при­ведены на рисунке 5.

В графе «Поз.» пишут номера позиций составных частей изделий. В графе «Обозна­чение» пишут обозначения составных частей изделия, на которые разрабо­таны чертежи общего вида или чертежи деталей. В графе «Кол.» указывают количество составных частей на одно изделие. В графе «Наименование и доп. указания» пишут наименования составных частей изделия и другие данные. Составные части рекомендуется записывать в таблицу в такой последовательности: покупные и вновь разрабатываемые изделия.

Рисунок 4 – Компоновка чертежа общего вида

Покупными изделиями следует считать изделия, применяемые по государственным стандартам, отраслевым нормалям, техническим услови­ям и т.п. Это электродвигатели, подшипники качения, крепежные изделия, шпонки, штифты, манжеты и др.

Вновь разрабатываемыми считают изделия, на которые в последую­щей стадии разработки необходимо выполнять чертежи.

При составлении перечня покупных изделий стандартные детали записывают в таблицу, группируя их по одинаковым наименованиям и в порядке возрастания типоразмеров. После перечисления всех покупных из­делий в таблицу записывают вновь разрабатываемые изделия, начиная их перечень с составных деталей. Пример заполнения таблицы составных частей дан в приложении Д.

Номера позиций на чертеже выполняют на полках линий-выносок, которые располагают параллельно основной надписи вне контура чертежа, и груп­пируют в колонку или строчку по возможности на одной линии. Для группы крепежных деталей, относящихся к одному соединению, допускается использовать одну линию-выноску. В этом случае полки для номеров позиций располагают ко­лонкой и соединяют тонкой линией. Номера позиций сборочных единиц и деталей должны соответствовать номерам позиций, указанным в таблице составных частей изделия.