- •Воронеж 2011
- •Введение
- •1.Кинематический расчет
- •1.1.Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •1.2.Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •1.3.Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2.Выбор материала для колес редуктора и определение допускаемых напряжений
- •3.Расчет закрытой цилиндричекой передачи
- •3.1.Проектный расчет
- •3.2.Проверочный расчет
- •4.Расчет открытых передач с гибкой связью
- •4.1.Расчет плоскоременной передачи
- •4.1.1.Проектный расчет
- •4.1.2.Проверочный расчет
- •4.2.Расчет клиноременной и поликлиноременной передач
- •4.2.1.Проектный расчет
- •4.2.2.Проверочный расчет
- •4.3.Расчет цепной передачи
- •4.3.1.Проектный расчет
- •4.3.2. Проверочный расчет
- •5.Расчет валов редуктора
- •5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •5.2.Определение консольных сил
- •5.3.Силовая схема нагружения валов редуктора
- •5.4.Определение геометрических параметров ступеней валов
- •5.5.Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5.6.Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •5.7.Пример расчета тихоходного вала редуктора
- •5.8.Конструирование валов
- •5.8.1.Переходные участки
- •5.8.2.Посадочные поверхности
- •5.9.Проверочный расчет валов
- •6.Расчет и конструирование зубчатых колес
- •7.Расчет подшипников
- •7.1.Определение пригодности подшипников
- •8.Расчет шпоночных соединений
- •9.Конструирование корпуса редуктора
- •10.Конструирование элементов открытых передач
- •10.1.Конструирование зубчатых колес
- •10.2.Конструирование шкивов ременных передач
- •10.3.Конструирование звездочек роликовых цепей
- •10.4.Установка элементов открытых передач на вал
- •11.Выбор муфт
- •11.1.Определение расчетного момента и выбор муфты
- •11.2.Муфты упругие втулочно-пальцевые
- •11.3. Муфты упругие со звездочкой
- •11.4. Муфты упругие с торообразной оболочкой
- •11.5. Цепные муфты
- •11.6. Установка муфт на валах
- •12.Проектирование оснований приводов
- •12.1.Рамы
- •12.1.1.Конструирование рамы
- •12.1.2.Разработка и оформление сварочного чертежа рамы
- •12.1.3.Условное изображение сварных швов на чертеже
- •13.Плиты
- •13.1.Крепёж деталей к рамам и плитам
- •13.2.Натяжные устройства
- •13.3.Крепление к фундаменту
- •14.Разработка рабочей документации проекта
- •14.1.Разработка сборочного чертежа редуктора
- •14.2.Разработка сборочного чертежа сварной рамы
- •14.3.Правила оформления спецификаций
- •14.4.Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •14.5.Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •14.6.Примеры разработки рабочих чертежей
- •Курсовой проект
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Заключение
- •Приложение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
5.6.Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Задачу разрабатывают в два этапа: 1-й этап — определение суммарных реакций в опорах предварительно выбранных подшипников для их проверочного расчета в задачей и выявления пригодности; 2-й этап выполняется в задаче определения суммарных реакций в опорах окончательно принятых подшипников, определение изгибающих и крутящих моментов, построение их эпюр для проверочного расчета валов.
Определение реакций в опорах рекомендуется выполнять в такой последовательности:
1 Вычертить координатные оси для ориентации направлений векторов сил и эпюр моментов.
2 Вычертить расчетную схему вала в соответствии с выполненной схемой нагружения валов редуктора (см рис. 5.2).
3 Выписать исходные данные для расчетов:
а) силовые факторы. Cилы в зацеплении редукторной пары на шестерне или колесе – Ft, Fr, Fa; консольные силы: открытой передачи гибкой связью – Fоп или открытой передачи зацеплением (на шестерне); муфты – Fм.
б) геометрические параметры. Расстояние между точками приложения реакций в опорах тихоходного валов lБ, lт (см. рис. 5.5); расстояние между точками приложения консольной силы и реакции смежной опоры подшипника lоп и lм. Диаметры делительной окружности шестерни или колеса – d1, d2.
4 Определить реакции в опорах предварительно выбранных подшипников вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях, составив два уравнения равновесия плоской системы сил.
5 Определить суммарные радиальные реакции опор подшипников вала, например, , где RAx и RAy – соответственно реакции в опоре подшипника A в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
1 Расчеты в вертикальной плоскости:
а) определить реакции в опорах окончательно принятых подшипников составив два уравнения равновесия плоской системы сил.
б) определить значения изгибающих моментов по участкам, составив уравнения изгибающих моментов.
в) построить в масштабе эпюру изгибающих моментов в цвете координатной оси; указать максимальный момент.
2 Расчеты в горизонтальной плоскости выполнить так же как в вертикальной.
3 Определить крутящий момент на валу и построить в масштабе его эпюру. Знак эпюры определяется направлением момента от окружной силы Ft, если смотреть со стороны выходного конца вала.
4 Определить суммарные реакции опор подшипников вала.
5 Определить суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала: , где Mx и My – соответственно изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
5.7.Пример расчета тихоходного вала редуктора
Дано: Ft2 = 4000 Н; Fr2 = 1480 Н; Fa2 = 860 Н; Fоп = 5200 Н; Fу = Fопsin30° = 2600 Н; Fх = Fопcos30° = 4500 Н; d2 = 0.18 м; lт = 0.16 м; lоп = 0.06 м;
1 Вертикальная плоскость YOZ.
В этой плоскости сила Ft2 не учитывается, т.к. она проецируется в точку.
а) определяем опорные реакции, составляя уравнения равновесия в виде суммы моментов всех сил, относительно точек D и C:
;
;
.
;
;
.
Проверка: ; .
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X в характерных сечениях (1, 2, 3, 4):
;
;
Рис. 5.7. Пример расчетной схемы тихоходного вала цилиндрического одноступенчатого редуктора
— при рассмотрении сил слева направо;
— при рассмотрении сил справа налево;
.
2 Горизонтальная плоскость XOZ.
Силы Fr2 и Fa2 в этой плоскости не рассматриваются, т.к. они были учтены в вертикальной плоскости.
а) определяем опорные реакции, составляя уравнения равновесия в виде суммы моментов всех сил, относительно точек D и C:
;
;
.
;
;
.
Проверка: ; .
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях (1, 2, 3, 4):
;
;
;
.
3 Строим эпюру крутящих моментов:
.
4 Определяем суммарные радиальные реакции:
; .
5 Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:
; .