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

Смазка зацепления и подшипников редуктора

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.01.2021
Размер:
768.37 Кб
Скачать

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Тогда

КσД=3,85+1,5-1=4,35

КτД=2,65+1,5-1=3,15

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости)

по нормальным и касательным напряжением:

Sσ-1/ КσД•σа=410/4,35•7,1=13,3

Sτ -1/ КτД•τа=240/3,15•2,0=38,1

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под колесом:

S=Sσ•Sτ/

S

2

S

2

13,3 38,1/ 13,3

2

2

12,55 S 1.3...2.2

 

 

 

38,1

 

 

 

 

 

 

 

Прочность обеспечивается.

Значительное превышение обусловлено тем, что диаметр вала был значительно увеличен.

Сечение под шестерней:

По построенным эпюрам определяем суммарный изгибающий момент;

Ì

 

 

Ì

2

èñ

ó

 

 

 

Ì

2

õ

 

Ì

ö

48

2

22,7

2

15,1

68,2Íì

 

 

Осевой момент сопротивления сечения с учётом зубьев шестерни: dа=40,33 мм df=33,73 мм;

 

d

a

d

f

W

0,1

 

 

 

 

oc

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

40,33 33,73 3

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

2

 

5076 мм

3

 

 

 

 

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Полярный момент

W

 

0,2d

3

0,2 33,73

3

7675мм

2

р

f

 

 

 

 

 

 

 

 

Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному

циклу:

 

 

M

 

/W

 

68,2 10

3

/ 5076

13,4МПа

a

и

oc

 

 

 

 

 

 

 

 

Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому

циклу:

 

 

 

 

/ 2 T

/ 2W

 

34 10

3

/ 2

7675

2,2МПа

a

max

p

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Концентрация напряжений обусловлена наличием зубьев шестерни.

Коэффициент снижения пределов выносливости определяем по формулам:

К

Д

(К

 

/ Кd К

f

1) / К

у

;

К

Д

(К

 

/ Кd К

f

1) / К

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для эвольвентных зубьев находим значение эффективных коэффициентов концентрации по табл. 11.2 (2).

Для стали при σВ= 900 МПа по табл. 11.2 (2) находим: Кσ=1,7; Кτ=1,55

Коэффициент влияния шероховатости поверхности по табл. 11.4 (2)

Кf=1,5

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения по табл. 11.3 (2) при d3=37,33 мм для легированной стали: К=0,86 и Кτd=0,74

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения по табл. 11.5 (2);

Ку=1,65

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Тогда Кσ=(1,7/0,86+1,5−1)/1,65=1,5

Кτ=(1,55/0,74+1,5−1)/1,65=1,57

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости)

по нормальным и касательным напряжением:

Sσ= σ1/ Кσσа=410/1,5•13,4=20,4

Sτ-1/ КτД•τа=240/1,57•2,2=69,5

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под шестерней:

S=Sσ•Sτ/

S

2

S

2

20,4 69,5 /

20,4

2

69,5

2

19,6 S 1.3...2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значительное превышение обусловлено диаметром шестерни

Ведомый вал

Материал вала принимаем по табл. 3.16 [3] сталь 45. Диаметр заготовки неограничен; твёрдость не менее 200 НВ. Пределы выносливости σ-1=250МПа,

τ-1=150Мпа Сечение под зубчатым колесом.

Определяем суммарный изгибающий момент.

Ì

 

 

Ì

2

è

ó

 

 

 

Ì

2

 

2

83,76

2

111,2Íì

õ

73,1

 

 

 

 

 

 

 

Крутящий момент в сечении вала Т2=163,3 Нм Осевой момент сопротивления сечения с учётом шпоночного паза: d=50 мм, b=14 мм, t=5,5 мм

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Woc 0.1dk 23 bt1 (dk 2 t1 2 / 2dk 2 ) 0.1 503 (14 5,5(50 5,5)2 / 2 50) 10975мм2

Полярный момент

W

 

0.2d

3

bt

(d

 

t

2

/ 2d

 

) 0.2 50

3

(14 5,,5(50 5,5)

2

/ 2 50) 23475мм

2

р

k 2

k 2

 

k 2

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному

циклу:

 

 

M

 

/W

111,2 10

3

/10975

10,1МПа

a

ис

 

 

 

oc

 

 

 

 

Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому

циклу:

 

 

 

 

/ 2 T

/ 2W

 

163,3 10

3

/ 2

23475

3,5МПа

a

max

p

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза и установкой колеса на валу с натягом. При наличии на валу двух концентратов напряжения находим коэффициент снижения пределов выносливости для каждого концентратора в отдельности и за расчётные принимаем коэффициенты, которые имеют большее значение снижения пределов выносливости.

Коэффициент снижения пределов выносливости определяем по формулам:

К Д К / Кd К f 1

К

Д

К

 

/ Кd К

f

1

 

 

 

 

(без поверхностного упрочнения вала (Кv=1)

Для шпоночного паза находим значение эффективных коэффициентов

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

концентрации по табл. 11.3(2).

Для стали при σВ=560МПа по табл. 11.3(2) находим линейной интерполяцией: Кσ=1,69; Кτ=1,46

Коэффициент влияния шероховатости поверхности по табл. 11.4

(2)Кf=1,05

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения по табл. 11.3 (2) при dк2=50 мм

К=0,81 Кτd=0,70

Тогда КσД=1,69/0,81+1,05-1=2,14

КτД=1,46/0,70+1,05-1=2,14

От установки колеса на валу с натягом, коэффициент снижения пределов выносливости в местах напрессовки колеса на вал находим по отклонению

Кσd и Кτd по табл. 3.17(3), при dк2=50мм и σВ=560МПа путём линейной интерполяции принимаем: Кσd =3,45 Кτd=2,55

Тогда КσД=3,45+1,05-1=3,5

КτД=2,55+1,05-1=2,6

В дальнейших расчётах принимаем КσД=3,5 ; КτД= 2,6 от установки колеса на валу с натягом.

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости)

по нормальным и касательным напряжением:

Sσ= σ1/ КσД•σа=250/3,5•10,1=7,1

Sτ -1/ КτД•τа=150/2,6•3,5=16,5

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под колесом:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

S=Sσ•Sτ/

S

2

S

2

7,1 16,5 /

2

16,5

2

6,5 S 1,3...2,2

 

 

7,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прочность вала обеспечивается.

Проверяем сечение вала под подшипником 3.

Суммарный изгибающий момент

М

 

 

М

 

2

М

 

2

 

49,9

2

86,4

2

100Нм

и

у

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крутящий момент в сечении вала Тз=163,3 Нм.

Осевой момент сопротивления сечения :

W

0.1 d

3

0,1 45

3

9113мм

3

п2

 

 

oc

 

 

 

 

 

Полярный момент

Wр 2Wос 2 9113 18226мм2

Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному

циклу:

a M ис /Woc 100 103 / 9113 11МПа

Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому

циклу:

 

 

 

 

/ 2 T

/ 2W

 

163,3 10

3

/ 2

18226

4,5МПа

a

max

p

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

концентрация обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника на валу с натягом. При этом

СПБГУАП группа

К

4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Д

К

 

/ Кd К

f

1

;

К

Д

К

 

/ Кd К

f

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

находим отношение Кσd и Кτd для вала в местах напресовки деталей по табл. 11.2 (2), при dп2=45 мм и σВ=560 МПа путём линейной интерполяции

Кσd =3.35 Кτd=2,45

Тогда КσД=3,35+1,05-1=3,6

КτД=2,45+1,05-1=2,5

Определяем коэффициент запаса прочности (сопротивления усталости)

по нормальным и касательным напряжением:

Sσ= σ-1/ КσДσа=250/3,6•11=6,3

Sτ -1/ КτД•τа=150/2,5•4,5=13,3

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения вала под колесом:

S=Sσ•Sτ/ S 2 S 2 6,3 13,3/ 6,32 13,32 5,7 S 1.3...2.2

Прочность обеспечивается.

13. ВЫБОР ПОСАДОК ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА

электродвигатель кинематический привод редуктор Посадки назначаем в соответствии с указанными данными в табл. 10.13

(3).

Посадка зубчатых колёс на вал Н7/р6;

посадка звездочки цепной передачи на вал редуктора Н7/h6;

посадка полумуфты Н7/h6;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

распорные втулки Н7/h6;

мазеудерживающие кольца, Н8/m8;

распорные кольца, сальники Н8/h8;

шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала К6;

отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по

Н7.

14. СМАЗКА ЗАЦЕПЛЕНИЯ И ПОДШИПНИКОВ РЕДУКТОРА

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на высоту зуба.

Объём масляной ванны V определяем из расчёта 0.5 л на 1 кВт передаваемой мощности:

V=0,5∙2,491=1,246 л

По табл. 10.8 (3) устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях σН=450,1 МПа и скорости V=1,37 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34∙10-6 м2/с.

По табл. 10.10 (3) принимаем масло индустриальное И-40А (по ГОСТ

20799-75).

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 (табл. 9.14 (3)), закладываемым при монтаже передачи.

15. СБОРКА РЕДУКТОРА

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса 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

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80…100оС;

в ведомый вал закладывают шпонки и напрессовывают зубчатые колёса до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые масле.

Затем ставят крышки подшипников.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают манжетные уплотнения пропитанные горячим маслом.

Собранный ведущий вал устанавливают в крышку корпуса редуктора .

Собранный ведомый вал 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. Проверяют проворачивание валов, отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки)

Далее на выходные концы ведомого и ведущего валов в шпоночные канавки закладывают шпонки, устанавливают звёздочку и полумуфту.

Затем ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин - М: Высшая школа,

1991.

Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина. Детали машин - М: Высшая школа, 1987.

С.А. Чернавский. Курсовое проектирование деталей машин. М -

Машиностроение, 1988.

А.И. Аркуша, М.И. Фролов. Техническая механика. М – Высшая школа, 1983.