Добавил:
ИТАЭ 1 поток Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

окм / книги / чернавский

.pdf
Скачиваний:
144
Добавлен:
19.09.2020
Размер:
6.24 Mб
Скачать

По табл. 3.3 при диаметре заготовки до 90 мм (в нашем случае da1 = 71,66 мм) среднее значение в = 780 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

Сечение А. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Коэффициент запаса прочности

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

При d = 32 мм; b = 10 мм; t1 = 5 мм по табл. 8.5.

Принимаем k = 1,68 (см. табл. 8.5), 0,76 (см. табл. 8.8) и 0,1.

ГОСТ 16162—78 указывает на то, чтобы конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки для одно-

ступенчатых зубчатых редукторов на быстроходном валу должна быть при 25 103 Н мм < ТБ < 250 103 Н мм.

Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l = 80 мм (муфта УВП для валов диаметром 32 мм), получим изги-

бающий момент в сечении А – А от консольной нагрузки

= 35,4 103 Н мм.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

271

здесь опущены промежуточные выкладки (аналогичные выкладки см. ниже в расчете ведомого вала на с. 313). Результирующий коэффициент запаса прочности

получился близким к коэффициенту запаса s = 7,85. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать и о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, так как посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значения изгибающего момента и нормальных напряжений.

Такой большой коэффициент запаса прочности (7,85 или 7,1) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его стандартной муфтой с валом электродвигателя.

По той же причине проверять прочность в сечениях Б — Б и В — В нет необходимости.

Ведомый в а л (см. рис. 12.9).

Материал вала — сталь 45 нормализованная; в = 570 МПа (см. табл. 3.3). Пределы выносливости -1 = 0,43 . 570 = 246 МПа и -1 = 0,58 . 246 = 142

МПа.

Сечение А — А. Диаметр вала в этом сечении 65 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 8.5): k =1,59 и k = 1,49; масштабные факторы = 0,775; = 0,67 (см. табл. 8.8); коэффици-

енты 0, 15 и 0,1.

Крутящий момент Т2 = 625 • 103 Н • мм.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости (см. рис. 12.9)

изгибающий момент в вертикальной плоскости

суммарный изгибающий момент в сечении А — А

Момент сопротивления кручению (d = 65 мм; b = 18 мм; t1 = 7 мм)

272

Момент сопротивления изгибу (см. табл. 8.5.)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям

Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А –А

Сечение К - К. Концентрация напряжений обусловлена посадкой под-

шипника с гарантированным натягом (см. табл. 8.7.); прини-

маем = 0,15 и = 0,1.

Изгибающий момент

Осевой момент сопротивления

Амплитуда нормальных напряжений

273

Полярный момент сопротивления

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К – К

Сечение Л – Л. Концентрация напряжений обусловлена переходом от

60 мм к 55 мм: при и коэффициенты концен-

трации напряжений k =1,65 и k = 1,19 (см. табл. 8.2). Масштабные факторы

(см. табл. 8.8) = 0,8; = 0,69.

Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения К – К. Осевой момент сопротивления сечения

Амплитуда нормальных напряжений

Полярный момент сопротивления

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Коэффициенты запаса прочности

274

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л – Л.

Сечение Б – Б. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 8.5): k =1,59 и k = 1,49; = 0,8; = 0,69.

Изгибающий момент (положим х1 = 60 мм)

Момент сопротивления сечения нетто при b = 16 мм и t1 = 6 мм

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

Момент сопротивления кручению сечения нетто

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Коэффициенты запаса прочности

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б – Б.

Сведем результаты проверки в таблицу:

275

Сечен не

А -А

К- К

Л -Л

Б- Б

 

 

 

 

 

Коэффициент запаса s

7,2

3,2

3,9

4,45

 

 

 

 

 

Во всех сечениях s > [s].

 

 

 

 

XII. Вычерчивание редуктора

Редуктор вычерчивают в двух проекциях (рис. 12.11) на листе формата А1 (594 х 841 мм) в масштабе 1 :1 с основной надписью и спецификацией.

XIII. Посадки зубчатого колеса, звездочки и подшипников

Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в табл. 10.13. Посадка зубчатого колеса на вал Н7 / р6 по ГОСТ 25347-82.

Посадка звездочки цепной передачи на вал редуктора Н7 / р6.

Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по H7.

Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13.

276

Поз.

Обозна-

Наименование

Кол.

Примечание

 

чение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Документация

 

 

 

 

Пояснительная записка

1

 

 

 

Сборочный чертеж

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Детали

 

 

1

 

Вал-шестерня ведущий

1

Сталь 45

2

 

Кольцо уплотнительнсе

1

Войлок

3

 

Крышка подшипника сквозная

1

СЧ 15

4

 

Прокладка регулировочная ; комплект

2

Сталь 10

5

 

Кольцо мазеудержнвающее

2

Сталь Ст.З

6

 

Крышка подшипника глухая

1

СЧ 15

7

 

Кольцо уплотнительное

1

Войлок

9

 

Шайба торцовая

1

Сталь СтЗ

9

 

Планка стопорная

1

Сталь Ст2

10

 

Корпус редуктора

!

СЧ 15

11

 

Крышка корпуса

1

СЧ 15

12

 

Крышка смотрового окна

1

СЧ 15

13

 

Прокладка

1

Картон технический

14

 

Крышка подшипника тлучая

1

СЧ 15

15

 

Маслоуказатель жезловый

1

Сталь Cт.3

16

 

Прокладка

1

Резина маслостойкая

17

 

Пробка

1

Сталь Ст.3

18

 

Звездочка ведущая

1

Сталь 40Х

19

 

Крышка подшипника сквозная

1

СЧ 15

20

 

Кольцо распорное

1

Сталь Ст2

21

 

Кольцо мазеулерживаюшее

2

Сталь Ст3

22

 

Втулка распорная

1

Сталь Ст2

23

 

Колесо зубчатое цилиндрическое

1

Сталь 45

24

 

Вал ведомый

1

Сталь 45

25

 

Прокладка регулировочная ; комплект

2

Сталь 10

 

 

Стандартные изделия

 

 

101

 

Болт М10х30.5Х

8

 

 

 

ГОСТ 7798-70*

 

 

102

 

Шайба пружинная 10

8

 

 

 

ГОСТ 6402-70*

 

 

103

 

Болт М6х20.58

4

 

 

 

ГОСТ 7798-70*

 

 

104

 

Болт М16 х 100.58

4

 

 

 

ГОСТ 7 79 8- 70*

 

 

 

 

 

 

 

277

105

 

Гайка М16.6

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 5915-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106

 

Шайба пружинная 16

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 6402-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107

 

Болт М16 х 11.58

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 7798-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108

 

Гайка М16.6

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 5915-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109

 

Шайба пружинная 16

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 6420-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

Болт М12 х 30.58

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 7798-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111

 

Гайка М12.6 ГОСТ 5915-70*

 

4

 

 

 

 

 

112

 

Шайба пружинная 12

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 6402-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113

 

Болт М10 х 32.58

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 7798-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

114

 

Болт М12 х 30.58

 

 

12

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 7798-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115

 

Шайба пружинная 12

 

 

12

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 6402-70*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116

 

Шпонка 16 х 10 х 80

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 23360-78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117

 

Шпонка 18 х 11 х 70

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 23360-78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118

 

Подшипник 312

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 8338-75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119

 

Подшипник 308

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 8338-75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

Штифт 10 х 35 ГОСТ 3129-70

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Прочие изделия

 

 

 

 

 

 

 

 

121

 

Пресс-масленка М10 х 1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 20905-75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначение документа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по ГОСТ 2.201-80

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

 

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разраб.

 

 

 

 

 

 

Лит.

 

Лист

Масштаб

 

 

 

 

 

 

Редуктор

 

 

 

 

 

 

Пров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

косозубый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одноступен-

 

 

 

 

Индекс предприятия

Н. контр.

 

 

 

 

чатый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(учебного заведения)

Утв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XIV. Выбор сорта масла

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погру-

278

жение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности: V = 0,25 12,7 3,2 дм3.

По табл. 10.8 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях Н = 392 МПа и скорости v = 3,38 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 2810-6 м2/с. По табл. 10.10 принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75*).

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 (см. табл. 9.14), периодически пополняем его шприцем через прессмасленки.

XV. Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 оС;

в ведомый вал закладывают шпонку 18 х 11 х 70 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают звездочку и закрепляют ее торцовым креплением: винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

279

§ 12.2. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО КОСОЗУБОГО РЕДУКТОРА С КОЛЕСАМИ ИЗ СТАЛИ ПОВЫШЕННОЙ ТВЕРДОСТИ

Проведем этот расчет для того, чтобы показать, как влияет твердость зубьев на размеры редуктора. Все данные для расчета примем такими же, как и в предыдущем примере см. § 12.1); изменим только материалы, из которых выполнены зубчатые колеса.

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТ Рассчитать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический косозубый

редуктор (см. рис. 12.1 и 12.2) для привода к ленточному конвейеру по следующим данным: вращающий момент на валу колеса Т2 = 625 103 Н мм; передаточное число редуктора и = 5.

Примем материалы: для шестерни сталь 40ХН, термообработка — объемная закалка до твердости HRC 50; для колеса та же сталь 40ХН, термообработка - объемная закалка до твердости HRC 45 (см. табл. 3.3 и 3.9).

РАСЧЕТ РЕДУКТОРА Допускаемые контактные напряжения [см. формулу (3.9)]

Предел контактной выносливости при базовом числе циклов для выбранного материала (см. табл. 3.2.)

Коэффициент долговечности при длительной эксплуатации редуктора, когда число циклов нагружения больше базового, KKL= 1; коэффициент безопасности при объемной закалке [S Н ] = 1,2.

Допускаемое контактное напряжение для шестерни

допускаемое контактное напряжение для колеса

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение

[см. формулу (3.10)]

Коэффициент нагрузки для несимметричного расположения зубчатых колес относительно опор (этим мы учитываем натяжение от цепной передачи) при повышенной твердости зубьев по табл. 3.1 примем КН = 1,35.

280

Соседние файлы в папке книги