- •5.1 На тихоходном валу……………………………………………………………………………….…..22
- •11.1 Проектный расчет…………………………………………………………………………….……….28
- •1. Введение
- •2. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя
- •3. Расчет валов
- •3.1 Тихоходный вал
- •3.1.1 Проектный расчет
- •3.1.2 Проверочный расчет
- •Расчет на жесткость
- •3.2 Быстроходный вал
- •3.2.1 Проектный расчет
- •3.2.2 Проверочный расчет
- •3.3 Промежуточный вал
- •3.3.1 Проектный расчет
- •3.3.2 Проверочный расчет
- •4. Расчет подшипников
- •4.1 На тихоходном валу
- •4.2 На быстроходном валу
- •4.3 На промежуточном валу
- •4.4 На приводном валу
- •Выбор тяговой звёздочки
- •Определение параметров корпуса редуктора
- •Выбор смазки редуктора
- •Определение допусков форм и расположения поверхности (на примере вала)
- •Расчет приводного вала
- •10.1 Проектный расчет
- •10.2 Проверочный расчет
- •10.3 Расчет на жесткость
-
Расчет на жесткость
См. Рисунок №2 в приложении.
Делается только для тихоходного вала.
При этом определяется:
- угол поворота в подшипниковых опорах – θ;
- величина прогиба (Y) в месте установки колеса;
∑y = y1(FrT, FtT) + y2(FmT) ≤ [y];
y1 = ;
E = 2*105 МПа;
l = a + b;
Где m = 3 мм – модуль зацепления;
F = ;
y = ;
y1 = = ;
y2 = ;
∑y = y1(FrT, FtT) + y2(FmT) ≤ [y];
∑y = 0,0034 + 0,0047 = 0,0081мм ≤ [y] = 0,01*m = 0,01*2 = 0,02мм;
θ1 = ;
θ2 = ;
∑θ = θ1 + θ2 ≤ [θ];
∑θ = -21*10-6 ≤ [θ] = 0,005 рад.
3.2 Быстроходный вал
3.2.1 Проектный расчет
Вычерчиваем с хвостовика
d1 = dдв – диаметр двигателя;
По таблице [1, стр. 415, табл. 24.7] для двигателя IM1081 4A112MB8
d1 = 32 мм.
dср – средний диаметр хвостовика.
dср = (0,8 ÷ 1,2)*d1 = 0,8*32 = 25,6 мм.
По таблице [1, стр. 431, табл. 24.27] ГОСТ 12081 – 72 принимаем dср = 25,9 мм.
d – номинальный диаметр; d = 28 мм.
d1 = M16 × 1,5.
l0 = 0,15*d = 4,2 мм.
l1 = 60 мм.
l2 = 42 мм.
lср = l2 / 2 = 42 / 2 = 21 мм.
dп – диаметр под подшипник;
dп = d + (2 ÷ 4) = 28 + 2 = 30 мм.
По таблице [2, том 2, стр. 170] имеем:
dзп – диаметр заплечика под подшипник; dзп = (36,5 ÷ 39) мм
принимаем dзп = 38 мм.
По таблице [1, стр. 160, табл. 10.1] ГОСТ 10549 – 80 Тип проточки I
Шаг резьбы – p = 1,5 мм;
b = 4 мм; r = 1 мм; r1 = 0,5 мм.
3.2.2 Проверочный расчет
См. Рисунок №3 в приложении.
Исходные данные:
a =03
b = 43 мм;
c = 133 мм;
dw = 44 мм;
ТБ = 39,8 Н*м;
FtБ = 1766 Н;
FaБ = 302 H;
FrБ = 652 H;
Принимаем Сталь 45
По [2, том 1, стр. 114]
Сталь 45 (улучшение (закалка с высоким отпуском)) 192 … 285 HB
Для стали 45: σt = 450 МПа
σв = 750 МПа;
FmБ = 125*;
Определяем величину изгибающего момента от сил, лежащих в вертикальной плоскости.
Для этого находим реакции в опорах.
∑MВВ = 0; RАВ*(a + b) – FrБ*b + FaБ* = 0;
RАB = ;
∑MAB = 0; FrБ*a - RBB*(a + b) + FaБ* = 0;
RBB = ;
Строим эпюры изгибающего момента в вертикальной плоскости.
Участок 1:
0 ≤ z1 ≤ a
-RAB*z1 = 0;
z1 = 0; MBизг = 0;
z1 = a; -RBB*a = -15 Н*м;
Участок 2:
0 ≤ z2 ≤ b
-RBB *z2 = 0;
z2 = 0; -RBB*0 = 0 Н*м
z2 = b; RBB*b= - 21,7 Н*м
Определяем величину изгибающего момента от сил, лежащих в горизонтальной плоскости.
Для этого находим реакции в опорах.
∑MBГ = 0; RAГ*(a + b) – FtБ*b + FmБ*c = 0;
RAГ = ;
∑MAГ = 0; + FmБ*(а+b+с) + FtБ*a - RBГ*(a + b) = 0;
RBГ = ;
∑FГ = 0; -FmГ + RAГ - FtБ + RВГ = 0; 0 = 0;
Строим эпюры изгибающего момента в горизонтальной плоскости.
Участок 1:
0 ≤ z1 ≤ a
- RAГ*z1 = 0;
z1 = 0; MГизг = 0;
z1 = a; - RAГ*a = -20.4 Н*мм;
Участок 2:
0 ≤ z2 ≤ b
+ RBГ*z2 – FмБ*(c+z2 )= 0;
z2 = 0; – FмБ*(с )= -104,9 Н*м;
z2 = b; - RBГ*b – FмБ*(с+b)= -20.4 Н*м;
Участок 3:
0 ≤ z3 ≤ c
- FmБ*z3 = 0;
z3 = 0; MГизг = 0;
z3 = c; - FmБ*с = - 104.9 Н*м;
Сечение 1-1
М = ;
Сечение 2-2
М = ;
Сечение 2-2 (d = dп = 30 мм):
σa = σизг = ;
τ = ;
τm = τa = 0,5*τ
σ-1 = 300 МПа;
τ-1 = 150 МПа;
σm = 0;
В качестве концентратора напряжений при установке подшипника на вал выступает канавка или галтель.
Для канавки или галтели:
kσ = 1.9;
kτ = 1,4;
kd = 0,83;
kF = 1,0;
φσ = 0,1;
φτ = 0,05;
nσ = и nτ = ;
n = = 3,28 ≥ [n] = 1,5;
Проверяем сечение 1-1 (d = dзп = 38 мм)
σизг = ;
τ = ;
При расчете валов:
σm = 0;
σa = σизг = 4.6 МПа;
τm = τa = 1,81 МПа;
σ-1 = 300 МПа;
τ-1 = 150 МПа;
kd = 0,8;
kF = 1,0;
kσ = 1.85;
kτ = 1,4;
Принимаем среднеуглеродистые стали.
Для среднеуглеродистых сталей:
φσ = 0,1;
φτ = 0,05;
nσ = и nτ = ;
n = = 25.3≥ [n] = 1,5;