3.6 Выбор посадок
Цапфы валов под подшипники качения выполняем с отклонением быстроходного вала h6.
Цапфы валов под подшипники качения выполняем с отклонением промежуточного вала g6.
Цапфы валов под подшипники качения выполняем с отклонением тихоходного вала m6.
Отклонения отверстий под наружные кольца по H7.
Посадка зубчатого цилиндрического колеса на вал H11/a16.
Посадка зубчатого червячного колеса на вал H7/r6.
Посадка крышек подшипников торцовых узлов на подшипниках качения L0/k6.
Посадка муфты H7/m6.
3.7 Расчет шпоночных соединений
Шпонки призматические с плоскими торцами. Размеры шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
рис. 2
Так как шпонки стандартные проверяем только на условие срезания.
Напряжение срезания и условие прочности определяются по формуле:
,
где
- вращающий момент
на валу;
- диаметр вала;
b- ширина шпонки;
- рабочая длина
шпонки.
Допускаемое
напряжение срезания
=70МПа.
Ведущий вал:
Диаметр вала в
этом месте d=30мм;
;
момент на ведущем валу
.
Ведомый вал:
Проверяем шпонку под зубчатым колесом.
Диаметр вала в
этом месте d=73мм;
;
момент на валу
.
.
Проверяем шпонку на конечном участке тихоходного вала.
Диаметр вала в
этом месте d=60мм;
;
момент на валу
.
.
Параметры шпонок сводим в таблицу 3.
Таблица 3.
Место установки шпонки |
Диаметр вала, мм |
Параметры шпонки |
|||
b, мм |
h, мм |
l, мм |
|||
Быстроходный вал |
30 |
8 |
7 |
50 |
|
Тихоходный вал (под колесом) |
73 |
18 |
11 |
90 |
|
Тихоходный вал (на конечном участке) |
60 |
20 |
12 |
90 |
|
3.8 Приближённый (проектировочный) расчет валов
Проверочный расчет проводим для тихоходного вала на жесткость и прочность.
Составляем расчетные схемы вала для горизонтальной и вертикальной плоскостей.
Находим реакции опор.
Для определения
реакции
записываем
условие равновесия:
откуда
,
Н.
Для определения
реакции
записываем
условие равновесия:
откуда
,
Н.
Проверка:
.
Для определения
реакции
записываем
условие равновесия:
откуда
,
Н.
Для определения
реакции
записываем
условие равновесия:
откуда
,
Н.
Проверка:
.
Строим эпюры
изгибающих
и крутящих
моментов.
Определяем изгибающие моменты в сечениях:
.
Строим эпюру крутящих моментов :
,
где
- окружная сила колеса,
=1273Н;
- окружная сила
червяка,
=1188,76Н
- делительный
диаметр колеса,
=106,668мм;
- делительный
диаметр червяка,
=100мм
.
Из анализа видно, что характерными являются два сечения: 1-1 (под червяком) и 2-2 (в опоре). Для этих сечений суммарный изгибающий момент:
.
Эквивалентный
момент для сечения 1-1 при
(по третьей теории прочности):
.
Эквивалентный момент для сечения 2-2 при (по третьей теории прочности):
.
Диаметр вала в
указанном сечении при допускаемом
напряжении изгиба
МПа:
,
где
- допускаемое
напряжение изгиба,
МПа;
- эквивалентный
момент;
мм
мм.
Назначаем диаметр
цапфы
;
диаметр под червяком
,
диаметр выходного конца
.