Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0452 / Вариант 19 / Вариант 19 / вариант 19 / рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

551.78 Кб

Скачать

☆

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

10.Расчет подшипников.

10.1 Расчет подшипников на быстроходном валу:

10.1.1 Исходные данные l1 = 53 мм

l2 = 53 мм l3 = 55 мм

d2 = d1 = 48.8 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 53 − 755 48.8 0.5

383.0

(l1 + l2)

+ 53

ΣM2 = 0

Fa1 d2 0.5 + Fr1 l2 − Ry1 (l1 + l2)

= 0

(Fr1 l2

+ Fa1 d2 0.5)

Ry1 =

1113 53 + 755 48.8 0.5

730.0

(l1 + l2)

+ 53

Проверка: ΣY = 0

Ry2 + Ry1 − Fr1 = 383.0 + 730.0 − 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 53	= 1409	H
	(l1 + l2)				53 + 53
ΣM2 = 0

Rx1(l1 +		l2) − Ft1 l2 = 0
Rx1 =	Ft1 l2			=	2818 53	= 1409	H
	(l1		+ l2)		53 + 53
Проверка:			ΣX = 0

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


R1	=	Ry12 + Rx12	=	730.02 + 14092	=	1586.0	H
R2	=	Ry22 + Rx22	=	383.02 + 14092	=	1460.0	H

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

10.1.5 Радиальные реакции опор от действия муфты:

где

Fв = 1.016× 103

Fk = Fв

- сила действующая на вал от ременной передачи;

ΣM1

= 0

−Fk (l1 +

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

Fk (l1 + l2

+ l3)

Rk2

1016.0 (53 + 53 + 55)

1543.0

l1 + l2

53 + 53

ΣM2

= 0

−Fk (l3)

− Rk1 (l1 + l2) = 0

Rk1 =

−Fk (l3)

−1016.0 55

= −527.0H

(l1 + l2)

53 + 53

Проверка: ΣY = 0

Rk1 + Rk2 − Fk = −527.0 + 1543.0 − 1016.0 = 0

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 = −527.0 + 1586.0 = 1059.0H

Fr2max = Rk2 + R2 = 1543.0 + 1460.0 = 3003.0

с. 116 [2]

Внешняя осевая сила, действующая на вал,

Famax = Fa1 = 755

Iн = 2

режима

KE = 0.56.

Вычисляем эквивалентные нагрузки:

Для

типового

Fr1m = KE

Fr1max =

0.56 1059.0 = 593.0

с. 114 [2]

Fr2m = KE Fr2max =

0.56 3003.0 = 1681.0

Fram = KE Famax = 0.56 755 = 423.0

α1

см. п4

e1 = 0.3

X0 = 0.5

Y0 = 0.47

= 12

выбран подшипник 106 ГОСТ 8338-75

Минимально необходимые для нормальной

работы радиально-

упорных подшипников

с. 121 [2]

осевые силы

Fam1 = 0.83 e1 Fr1m = 0.83 0.3 593.0 = 148.0

Fam2 = 0.83 e1 Fr2m = 0.83 0.3 1681.0 = 419.0

Fam2 ≥ Fam1

Fa1 ≥ 0

тогда

a_1 = Fam2 = 419

Fa_2 = Fam1 + Fa1 = 148.0 + 755 = 903.0

Fa_1

419

Отношение

= 0.249что меньше

= 0.3

тогда

:= 1

:= 0

(1 Fr2m)

1681.0

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 =

(1 593.0 + 0 755) 1.4 =

830.0

(1 X1 Fr2m + Y1 Fa1) KБ KТ =

PR2 =

(1 1681.0 + 0 755) 1.4 =

2353.0

Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный

скорректированный

ресурс при

= 10

= 1

= 0.6

103

13.3 10

a a

0.6

4562.0

часов.

PR2

60 n1

2353.0

60 705.0

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 1059.0 = 264.0

Fam2 =

0.83 e1 Fr2max = 0.83 0.3 3003.0 = 748.0

Т.к.

Fam2 ≥ Fam1

Fa1 ≥ 0

тогда по табл 7.4 с. 112

[2]

Fa_1

= Fam2 = 748

Fa_2 = Fam1 + Fa1 → 264.0 + 755 → 1019.0

Fa_2

1019.0

Отношение

= 0.339

что больше

= 0.3

тогда

= 0.45

= 1.81

(1 Fr2max)

3003.0

Эквивалентная

нагрузка

динамическая радиальная

PRmax = (

1 X1 Fr2max+ Y1 Fr2max) KБ KТ =

(0.45 3003.0 + 1.81 3003.0) 1.4 =

9501.0H

тк расчетный ресурс больш требуемого и выполнено условие PRmax ≤ 0.5 С1 то придворительно назначенный подшипник 106 ГОСТ 8338-75 пригоден.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

10.2 Расчет подшипников на тихоходном валу:

10.2.1 Исходные данные l1 = 52 мм

l2 = 52 мм l3 = 60 мм

d2 = d2. = 201 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 52 − 755 201 0.5

= −173.0

(l1 + l2)

+ 52

ΣM2 = 0

Fa1 d2 0.5 + Fr1 l2 − Ry1 (l1 + l2)

= 0

(Fr1 l2

+ Fa1 d2 0.5)

Ry1 =

1113 52 + 755 201 0.5

1286.0

(l1 + l2)

+ 52

Проверка: ΣY = 0

Ry2 + Ry1 − Fr1 = −173.0 + 1286.0 − 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 52	= 1409.0	H
		(l1 + l2)			52 + 52

ΣM2	= 0
Rx1(l1 +			l2) − Ft1 l2 = 0
Rx1	=	Ft1 l2		=	2818 52	= 1409.0	H
		(l1 + l2)			52 + 52

Проверка: ΣX = 0

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

R1 = Ry12 + Rx12 = 1286.02 + 1409.02 = 1907.0H

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

R2 = Ry22 + Rx22 = (−173.0)2 + 1409.02 = 1419.0H

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 (52 + 52 + 60)

3382.0

l1 + l2

+ 52

ΣM2

= 0

−Fk (l3)

− Rk1 (l1 + l2) = 0

Rk1 =

−Fk (l3)

(−220 0.3) 60

= −38.1H

(l1 + l2)

52 + 52

Проверка: ΣY = 0

Rk1 + Rk2 − Fk = −38.1 + 3382.0 − 220 0.3 = 3277.9

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 = −38.1 + 1907.0 = 1869 H

Fr2max = Rk2 + R2 = 3382.0 + 1419.0 = 4801 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 1868.9 = 1046.0H

Fr2m = KE Fr2max = 0.56 4801 = 2688.0H

Fram = KE Famax = 0.56 755 = 423.0H

выбран подшипник 109 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 1046.0 = 260.0H

Fam2 = 0.83 e1 Fr2m = 0.83 0.3 2688.0 = 669.0H

Fam2 ≥ Fam1и Fa1 ≥ 0тогда

Fa_1 = Fam2 = 669 H

Fa_2 = Fam1 + Fa1 = 260.0 + 755 = 1015 H

Fa_1

669

Отношение

= 0.25

что меньше

= 0.3

тогда

:= 1

(1 Fr2m)

2688.0

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 1046.0 + 0 755) 1.4 = 1464.0H PR2 = (1 X1 Fr2m + Y1 Fa1) KБ KТ = (1 2688.0 + 0 755) 1.4 = 3763.0H

Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный скорректированный

ресурс при

= 10

= 1

= 0.6

103

21.2 10

3 3

a a

0.6

= 14017

часов.

PR2

60 n2

3763.0

60 227.0

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 1868.9 = 465.0

Fam2 =

0.83 e1 Fr2max = 0.83 0.3 4801 = 1195.0

Fam2 ≥ Fam1

Fa1 ≥ 0

[2]

Т.к.

тогда по табл 7.4 с. 112

Fa_1

= Fam2 = 1195

Fa_2 = Fam1 + Fa1 =

465.0 + 755 = 1220.0

Fa_2

1220.0

Отношение

= 0.3

что больше

= 0.3

тогда

= 0.45

= 1.81

(1 Fr2max)

4801

Эквивалентная

нагрузка

динамическая радиальная

PRmax = (

1 X1 Fr2max+ Y1 Fr2max) KБ KТ =

(0.45 4801 + 1.81 4801) 1.4 = 15190.4 H

тк расчетный ресурс больш требуемого и выполнено условие PRmax ≤ 0.5 С1 то придворительно назначенный подшипник 109 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 := 25мм - диаметр вала (входной хвостовик)
dв2 := 52мм - 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			25	10	8	5	3,3	40
1		цилиндрический)			25	10	8	5	3,3	40
		цилиндрический)
2		Под зубчатое колесо			52	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 =

118.0 103

σadm = 175

= 104.889

МПа

25 (8 − 5) (40 − 10)

2 T

103

Под зубчатое колесо:

σсмятия_2 :=

в7

(h2 − t12) (L2 − b2)

σсмятия_2 =

2 448.0 103

= 155.556

σadm = 175

МПа

45 (11 − 7) (50 − 18)

2 T

103

Хвостовик выходной:

σсмятия_3 :=

в5

(h4 − t14) (L4 − b4)

2 448.0 103

σсмятия_3 =

= 185.507 <

σadm = 175

МПа

30 (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 = 40 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 252	=	491	2
							(мм )
		4		4

Расчет момента сопротивления на изгиб.

W1 = π dв13 = π 253 = 1533.0(мм3) 32 32

Расчет момента сопротивления на кручение.

Wк1 = π dв13 = π 253 = 3067.0(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	=	40.4	= 0.0264(МПа)
		W		1533.0
	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

7612.0

(σa1 Kσд1)

0.0264 2.04

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись

Дата

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

Соседние файлы в папке вариант 19

#
14.02.202353.23 Кб14вал_тихоходный.cdw
#
14.02.2023120.22 Кб14Редуктор.cdw
#
14.02.2023551.78 Кб14рпз.pdf
#
14.02.2023129.18 Кб14сп1.cdw
#
14.02.2023246.37 Кб14сп2.cdw
#
14.02.202359.67 Кб15Эпюры валов.cdw