Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0452 / Вариант 15 / Вариант 15 / рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

551.69 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

10.Расчет подшипников.

10.1 Расчет подшипников на быстроходном валу:

10.1.1 Исходные данные l1 = 48 мм

l2 = 48 мм l3 = 72 мм

d2 = d1 = 42.9 мм

Ft1 = 2818Н

Fa1 = 755Н

Fr1 = 1113

10.1.2. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении в плоскости YOZ

ΣM1 = 0

Fa1 d2 0.5 − Fr1 l1 + Ry2 (l1 + l2)

= 0

(Fr1 l1

− Fa1 d2 0.5)

Ry2 =

1113 48 − 755 42.9 0.5

388.0

(l1 + l2)

+ 48

ΣM2 = 0

Fa1 d2 0.5 + Fr1 l2 − Ry1 (l1 + l2)

= 0

(Fr1 l2

+ Fa1 d2 0.5)

Ry1 =

1113 48 + 755 42.9 0.5

725.0

(l1 + l2)

+ 48

Проверка: ΣY = 0

Ry2 + Ry1 − Fr1 = 388.0 + 725.0 − 1113 = 0

10.1.3. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении в плоскости XOZ

ΣM1 = 0

−Rx2(l1 + l2) + Ft1 l1 = 0


Rx2 =	Ft1 l1			=	2818 48	= 1409	H
	(l1 + l2)				48 + 48
ΣM2 = 0

Rx1(l1 +		l2) − Ft1 l2 = 0
Rx1 =	Ft1 l2			=	2818 48	= 1409	H
	(l1		+ l2)		48 + 48
Проверка:			ΣX = 0

Rx1+ Rx2− Ft1 = 1409 + 1409 − 2818 = 0 10.1.4 Суммарная реакция опор:


R1	=	Ry12 + Rx12	=	725.02 + 14092	=	1584.0	H
R2	=	Ry22 + Rx22	=	388.02 + 14092	=	1461.0	H

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

10.1.5 Радиальные реакции опор от действия муфты:

Fk = Fв

где

Fв = 821

- сила действующая на вал от ременной передачи;

ΣM1

= 0

−Fk (l1 +

+ l3) + Rk2 (l1 + l2) = 0

Fk (l1 + l2

+ l3)

Rk2

821.0 (48 + 48 + 72)

1436.0

l1 + l2

48 + 48

ΣM2

= 0

−Fk (l3)

− Rk1 (l1 + l2) = 0

Rk1 =

−Fk (l3)

−821.0 72

= −616.0H

(l1 + l2)

48 + 48

Проверка: ΣY = 0

Rk1 + Rk2 − Fk = −616.0 + 1436.0 − 821.0 = −1

В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении.

10.1.6 Реакции опор для расчета подшипников.

Fr1max = Rk1 + R1 = −616.0 + 1584.0 = 968.0H

Fr2max = Rk2 + R2 = 1436.0 + 1461.0 = 2897.0

Внешняя осевая сила, действующая на вал,

с. 116 [2]

Famax = Fa1 = 755

Iн = 2

режима

KE = 0.56.

Вычисляем эквивалентные нагрузки:

Для

типового

Fr1m = KE

Fr1max =

0.56 968.0 = 542.0

с. 114 [2]

Fr2m = KE Fr2max =

0.56 2897.0 = 1622.0

Fram = KE Famax = 0.56 755 = 423.0

см. п4

e1 = 0.3

X0 = 0.5

Y0 = 0.47

α1 = 12

выбран подшипник 208 ГОСТ 8338-75

Минимально необходимые для нормальной

с. 121 [2]

работы радиально-упорных подшипников

осевые силы

Fam1 = 0.83 e1 Fr1m = 0.83 0.3 542.0 = 135.0

Fam2 = 0.83 e1 Fr2m = 0.83 0.3 1622.0 = 404.0

Fam2 ≥ Fam1

Fa1 ≥ 0

тогда

a_1 = Fam2 = 404

Fa_2 = Fam1 + Fa1 = 135.0 + 755 = 890.0

Fa_1

404

Отношение

= 0.249что меньше

= 0.3

тогда

:= 1

:= 0

(1 Fr2m)

1622.0

с. 121 [2]

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипников при

KБ = 1.4 ; KТ = 1 (t<1000C)

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

PR1 =

(1 X1 Fr1m + Y1 Fa1) KБ KТ =

(1 542.0 + 0 755) 1.4 =

759.0

(1 X1 Fr2m + Y1 Fa1) KБ KТ =

PR2 =

(1 1622.0 + 0 755) 1.4 = 2270.0

Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный

скорректированный

ресурс при

= 10

= 1

= 0.6

103

32 10

a a

0.6

97091.0

часов.

PR2

60 n1

2270.0

60 697.0

Расчетный ресурс больше требуемого.

Проверка выполнения условия

Prmax ≤ С1

Минимально необходимые для

нормальной

работы радиально-упорных подшипников

осевые силы

Fam1 =

0.83 e1 Fr1max = 0.83 0.3 968.0 = 241.0

Fam2 =

0.83 e1 Fr2max = 0.83 0.3 2897.0 = 721.0

Т.к.

Fam2 ≥ Fam1

Fa1 ≥ 0

тогда по табл 7.4 с. 112

[2]

Fa_1

= Fam2 = 721

Fa_2 = Fam1 + Fa1 → 241.0 + 755 → 996.0

Fa_2

996.0

Отношение

= 0.344

что больше

= 0.3

тогда

= 0.45

= 1.81

(1 Fr2max)

2897.0

Эквивалентная

нагрузка

динамическая радиальная

PRmax = (

1 X1 Fr2max+ Y1 Fr2max) KБ KТ =

(0.45 2897.0 + 1.81 2897.0) 1.4 =

9166.0H

тк расчетный ресурс больш требуемого и выполнено условие PRmax ≤ 0.5 С1 то придворительно назначенный подшипник 208 ГОСТ 8338-75 пригоден.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

10.2 Расчет подшипников на тихоходном валу:

10.2.1 Исходные данные l1 = 49 мм

l2 = 49 мм l3 = 88 мм

d2 = d2. = 157 мм Ft2 = 2818Н

Fa2 = 755Н

Fr2 = 1113

10.1.2. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении в плоскости YOZ

ΣM1 = 0

Fa1 d2 0.5 − Fr1 l1 + Ry2 (l1 + l2)

= 0

(Fr1 l1

− Fa1 d2 0.5)

Ry2 =

1113 49 − 755 157 0.5

= −48.3

(l1 + l2)

+ 49

ΣM2 = 0

Fa1 d2 0.5 + Fr1 l2 − Ry1 (l1 + l2)

= 0

(Fr1 l2

+ Fa1 d2 0.5)

Ry1 =

1113 49 + 755 157 0.5

1161.0

(l1 + l2)

+ 49

Проверка: ΣY = 0

Ry2 + Ry1 − Fr1 = −48.3 + 1161.0 − 1113 = −0.3

10.1.3. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении в плоскости XOZ

ΣM1 = 0

−Rx2(l1 + l2) + Ft1 l1 = 0


Rx2	=	Ft1 l1		=	2818 49	= 1409.0	H
		(l1 + l2)			49 + 49

ΣM2	= 0
Rx1(l1 +			l2) − Ft1 l2 = 0
Rx1	=	Ft1 l2		=	2818 49	= 1409.0	H
		(l1 + l2)			49 + 49

Проверка: ΣX = 0

Rx1+ Rx2− Ft1 = 1409.0 + 1409.0 − 2818 = 0 10.1.4 Суммарная реакция опор:

R1 = Ry12 + Rx12 = 1161.02 + 1409.02 = 1825.0H

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

R2 = Ry22 + Rx22 = (−48.3)2 + 1409.02 = 1409.0H

10.1.5 Радиальные реакции опор от действия звездочки цепной передачи: где Cp = 220радиальная жесткость муфты, с.108, табл.7.1 [2];

= 0.3-радиальное смещение валов;

Fk = Cp

Fr = 2145

ΣM1

= 0

−Fr (l1 +

+ l3) + Rk2 (l1 + l2) = 0

Rk2

Fr (l1 + l2 + l3)

2145 (49 + 49 + 88)

4071.0

l1 + l2

+ 49

ΣM2

= 0

−Fk (l3)

− Rk1 (l1 + l2) = 0

Rk1 =

−Fk (l3)

(−220 0.3) 88

= −59.3H

(l1 + l2)

49 + 49

Проверка: ΣY = 0

Rk1 + Rk2 − Fk = −59.3 + 4071.0 − 220 0.3 = 3945.7

В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении. 10.1.6 Реакции опор для расчета подшипников.

Fr1max = Rk1 + R1 = −59.3 + 1825.0 = 1766 H

Fr2max = Rk2 + R2 = 4071.0 + 1409.0 = 5480 H

Внешняя осевая сила, действующая на вал,

Famax = Fa1 = 755 H

Для Iн = 2 типового режима KE = 0.56. Вычисляем эквивалентные нагрузки:

Fr1m = KE Fr1max = 0.56 1765.7 = 989.0H

Fr2m = KE Fr2max = 0.56 5480 = 3068.0H

Fram = KE Famax = 0.56 755 = 423.0H

выбран подшипник 209 ГОСТ 8338-75 см. п4 e1 = 0.3 X0 = 0.5 Y0 = 0.47 α1 = 12

Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы

Fam1 = 0.83 e1 Fr1m = 0.83 0.3 989.0 = 246.0H

Fam2 = 0.83 e1 Fr2m = 0.83 0.3 3068.0 = 764.0H

Fam2 ≥ Fam1и Fa1 ≥ 0тогда

Fa_1 = Fam2 = 764 H

Fa_2 = Fam1 + Fa1 = 246.0 + 755 = 1001 H

Fa_1

764

Отношение

= 0.25

что меньше

= 0.3

тогда

:= 1

(1 Fr2m)

3068.0

Изм. Лист

№ докум.

Подпись

Дата

с. 116 [2]

с. 114 [2]

с. 121 [2]

Лист

Y1 := 0

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипников при

KБ = 1.4 ; KТ = 1 (t<1000C)

PR1 = (1 X1 Fr1m + Y1 Fa1) KБ KТ = (1 989.0 + 0 755) 1.4 = 1384.0H PR2 = (1 X1 Fr2m + Y1 Fa1) KБ KТ = (1 3068.0 + 0 755) 1.4 = 4295.0H

Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный скорректированный

ресурс при

= 10

= 1

= 0.6

103

33.2 10

3 3

a a

0.6

= 48576

часов.

PR2

60 n2

4295.0

60 188.0

Расчетный ресурс больше требуемого.

Проверка выполнения условия

Prmax ≤ С1

Минимально необходимые для

работы радиально-упорных подшипников

нормальной

осевые силы

Fam1 =

0.83 e1 Fr1max = 0.83 0.3 1765.7 = 440.0

Fam2 =

0.83 e1 Fr2max = 0.83 0.3 5480 = 1364.0

Fam2 ≥ Fam1

Fa1 ≥ 0

[2]

Т.к.

тогда по табл 7.4 с. 112

Fa_1

= Fam2 = 1364

Fa_2 = Fam1 + Fa1 =

440.0 + 755 = 1195.0

Fa_2

1195.0

Отношение

= 0.2

что больше

= 0.3

тогда

= 0.45

= 1.81

(1 Fr2max)

5480

Эквивалентная

нагрузка

динамическая радиальная

PRmax = (

1 X1 Fr2max+ Y1 Fr2max) KБ KТ =

(0.45 5480 + 1.81 5480) 1.4 = 17338.7 H

тк расчетный ресурс больш требуемого и выполнено условие PRmax ≤ 0.5 С1 то придворительно назначенный подшипник 209 ГОСТ 8338-75 пригоден.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

11.1 Выбор шпонок.			11 Окончательное конструирование валов.
11.1 Выбор шпонок.
Исходные данные
dв1 := 30мм - диаметр вала (входной хвостовик)
dв2 := 50мм - диаметр вала под ступицу зубчатого колеса
dв3 := 36диаметр вала (выходной хвостовик)
Выбор шпонки проводится по ГОСТ 23360-78
Парметры выбранных шпонок сведен в таблицу 5
		в	t2
			t2
h
				t1					r
							lр		r
							lр
							l
		d
		Рис. 16 Шпоночное соединение
Вал		Место установки			d	b	h	t1	t2	L
1		Под муфту(хвостовик			30	10	8	5	3,3	40
1		цилиндрический)			30	10	8	5	3,3	40
		цилиндрический)
2		Под зубчатое колесо			50	18	11	7	4,4	50
3		Под зубчатое колесо			-	-	-	-	-	-
4		Под муфту(хвостовик			36	14	9	5,5	3,8	60
4		цилиндрический)			36	14	9	5,5	3,8	60
		цилиндрический)
11.2 Проверка шпонок на смятие:
			2 T 103
	σсмятия = d(h − t1) (l − b)				≤ σadm
где
h -высота шпонки, мм;
t1 -глубина паза вала, мм;
l -длина шпонки, мм;
b -ширина шпонки, мм;
										Лист
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

для стали

σadm := 175

МПа

103

2 T

Хвостовик входной:

σсмятия_1 :=

в1

(h1 − t11) (L1 − b1)

σсмятия_1 =

120.0 103

σadm = 175

= 88.889

МПа

30 (8 − 5) (40 − 10)

2 T

103

Под зубчатое колесо:

σсмятия_2 :=

в7

(h2 − t12) (L2 − b2)

σсмятия_2 =

2 405.0 103

= 140.625

σadm = 175

МПа

45 (11 − 7) (50 − 18)

2 T

103

Хвостовик выходной:

σсмятия_3 :=

в5

(h4 − t14) (L4 − b4)

2 405.0 103

σсмятия_3 =

= 125.776 <

σadm = 175

МПа

40 (9 − 5.5) (60 − 14)

11.3. Вывод

11.3.1. Парметры выбранных шпонок являются предварительными и могут бытьизменены при дальнейших уточненных расчетах вала ослабленных шпоночным пазом.

11.3.2 Парметры выбранных шпонок являются исходными данными для дальнейших расчетов.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

13. Конструирование корпуса редуктора. Толщина стенки основания и крышки редуктора:

L = da1 + da2

L = 40 + 208 = 248 мм

бос = 3L = 3248 = 6 мм примем бос = 8мм


бкр = бос = 8			мм
Диаметр фундаментальных болтов:
dф = 2 3		= 2 3
					= 12.6	мм	примем		dф. = 18	мм
	L			248
Диаметр болтов: у подшипников
dпод = 0.7 dф. = 0.7 18 = 12.6							мм	примем dпод = 14 мм

соединяющих основание с крышкой

dосн = dпод = 14 мм

Толщина нижнего фланца крышки b1.. = 1.5 бос = 1.5 8 = 12 мм

Толщина рёбер крышки

m1 = 0.8 бос = 0.8 8 = 6.4 мм примем m1 := 10 мм δфл = dпод = 14 мм - толщина фланца по разъему

bфл = 1.5 dпод = 1.5 14 = 21 мм - ширины фланца без стяжных болтов δф = 1.5 dф = 1.5 12.6 = 18.9 мм толщина лапы фундаментального болта

примем δф = 20мм

a = 170 мм - наибольший радиус колеса

Ha = 1.06 a = 1.06 170 = 180.2 мм высота центров цилиндрических редукторов примем Ha = 210 мм

rmin = 0.25 бос = 0.25 8 = 2 мм - радиус сопряжения элементов корпуса 1min = 0.5 бос = 0.5 8 = 4 мм - зазор между торцами зубчатых колес

2min = 0.8 бос = 0.8 8 = 6.4 мм - зазор между торцом колеса и внутренними деталями

3min = 1.25 бос = 1.25 8 = 10 мм - зазор междувершиной большего колеса и стенкой корпуса

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

14.Расчет валов на прочность

14.1Быстроходный вал.

14.2Значение момента в опасном сечении: T1 = 35 Нм

Расчет сечения №2.

Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластической деформации в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывание предохранительного устройства).В расчете используют коэффициент перегрузки Kп = 2.2

Расчет площади поперечного сечения в опасной точке вала.

A1	=	π dв12	=	π 302	=	707	2
							(мм )
		4		4

Расчет момента сопротивления на изгиб.

W1 = π dв13 = π 303 = 2650.0(мм3) 32 32

Расчет момента сопротивления на кручение.

Wк1 = π dв13 = π 303 = 5301.0(мм3) 16 16

Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы.

kσ1 = 1.75-Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное). kτ1 = 1.5 -Коэффициент концентрации напряжения по кручению (значение табличное). Амплитуда цикла изменения напряжения изгиба

σa1	=	T1	=	34.5	= 0.013(МПа)
		W		2650.0
	1

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения материал вала- "Сталь углеродистая"

Kd1 = 0.904

Коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности Обработкавала - "Обточка чистовая"

KF1 = 0.905

Коэффициент влияния параметров поверхностного упрочнения без упрочнения Kv1 = 1

Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе.

Kσд1 =

kσ1

1.75

− 1

2.04

KF1

Kv1

0.905

Kd1

0.904

Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям

Sσ1 =

410

15460.0

(σa1 Kσд1)

0.013 2.04

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись

Дата

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Вариант 15

#
14.02.202360.98 Кб14Быстроходный вал.cdw
#
14.02.2023105.62 Кб15Одноступенчатый редуктор.cdw
#
14.02.2023551.69 Кб14рпз.pdf
#
14.02.202359.63 Кб14Спецификация.spw
#
14.02.202359.66 Кб14Эпюры валов.cdw