СОДЕРЖАНИЕ
1. Разработка эскизного проекта 3
1.1 Определение диаметров вала 3
1.2 Определение расстояний между деталями передачи 4
1.3 Выбор подшипников 5
2. Расчет промежуточного вала на усталостную прочность 6
2.1 Определение усилий, действующих на вал 6
2.2 Расчетная схема для промежуточного вала 6
2.3 Определение реакций и построение эпюр изгибающих моментов в вертикальной плоскости 8
2.4 Расчетная схема сил нагружения вала в горизонтальной плоскости,
определение реакций в опорах 8
2.5 Определение суммарного изгибающего момента в опасных сечениях 9
2.6 Определение суммарных реакций в опорах А и D 9
2.7 Определение фактического запаса усталостной прочности вала в
сечении В 10
2.8 Определение фактического запаса прочности вала в сечении С 11
3 Проверка долговечности подшипников качения опор промежуточного
вала 13
4 Проверочный расчет шпоночных соединений 15
Список
использованных источников
17
1. Разработка эскизного проекта редуктора
1.1 Определение диаметров вала
Диаметры быстроходного вала определяем по формуле:
d
= (7…8) ·
, (1)
где Tвх – момент на входном валу редуктора, Н·м;
d
= (7…8) ·
= 32,13 … 36,72 мм.
Округлим до ближайшего значения по табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем d = 36 мм.
Диаметр вала под подшипником определяем по формуле:
dп ≥ d + 2(t), (2)
где t – высота буртика, мм, принимаем равным 3,5 мм согласно табл. 25.11
[2, c. 42]
dп ≥ 36 + 2·3,5 = 43 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dп = 45 мм.
Диаметр буртика вала у подшипника определяем по формуле:
dбп ≥ dп + 3∙r, (3)
где r – размер фаски, мм, принимаем равным 2 мм согласно табл. 25.11
[2, c. 42]
dбп ≥ 45 + 3·2 = 51 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dбп = 53 мм.
Определим диаметры промежуточного вала
Диаметр вала под колесом определяем по формуле:
dк
= (6…7) ·
, (4)
где Tпр – максимальный момент на промежуточном валу, Н·м;
dк
= (6…7) ·
= 47,89 … 55,85 мм.
Округлим до ближайшего значения по табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем d = 56 мм.
Диаметр буртика у подшипника определяем по формуле:
dбк ≥ dк + 3∙f, (5)
где f – размер фаски, мм, принимаем равным 2 мм согласно табл. 25.11
[2, c. 42]
dбк ≥ 56 + 3·2 = 62 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dбк = 63 мм.
Диаметр буртика у подшипника определяем по формуле:
dбп ≥ dп + 3∙r,
где r – размер фаски, мм, принимаем равным 3 мм согласно табл. 25.11
[2, c. 42];
dп – диаметр вала под подшипник;
dп = dк - 3∙r, (6)
где r – размер фаски, мм, принимаем равным 3 мм согласно табл. 25.11
dп
= 56 - 3∙3 =
45 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dп = 45 мм.
dбп ≥ 45 + 3·3 = 54 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dбп = 56 мм.
Определим диаметры тихоходного вала
Диаметр вала определяем по формуле:
d
= (5…6) ·
, (7)
где Tт – максимальный крутящий момент на тихоходном валу, Н·м;
d
= (5…6) ·
= 59,1 … 70,9 мм.
Округлим до ближайшего значения по табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем d = 60 мм.
Диаметр вала под подшипником определяем по формуле:
dп ≥ d + 2(t),
где t – высота буртика, мм, принимаем равным 4,6 мм согласно табл. 25.11
[2, c. 42]
dп ≥ 60 + 2·4,6 = 69,2 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dп = 70 мм.
Диаметр буртика для подшипника определяем по формуле:
dбп ≥ dп + 3∙r,
где r – размер фаски, мм, принимаем равным 3,5 мм согласно табл. 25.11
[2, c. 42]
dбп ≥ 70 + 3·3,6 = 80,5 мм.
Принимаем согласно табл. 24.1 [2, с. 410], принимаем dбп = 85 мм.
Диаметр колеса
dк = dбп = 85 мм.
1.2 Определение расстояний между деталями
Зазор между корпусом и зубчатыми колесами определяем согласно [2, c. 47] по формуле:
a
=
+
3,
где L – наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей и передач, определим по формуле:
L = (d1Б/2) + (d2Т/2) + awБ + awТ =
=(38,66/2) + (247,55/2) + 125 + 160 = 428,105 мм;
а =
+
3 = 10,54 ≈ 11 мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес принимаем равным
b0 ≥ 4a
b0 = 4∙11 = 44 мм.
Расстояние между торцами колес принимаем равным
с = (0,3 … 0,5)∙а = (0,3…0,5)∙11 = 3,3…5,5 мм.
Принимаем среднее значение из этого промежутка, равным 4 мм.