0467 / записка
.pdf
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Выберем из таблицы коэффициенты Cr, Y, e. X. Y := 1 e := 0.26 X := 0
KТ - Температурный коэффициент. зависит от рабочей температуры редуктора и не привысит tраб := 60 г KТ := 1 - выбирается из таблицы.
KБ := 1.5 при данном режиме работы
Далее ведем расчет по наиболее |
нагруженной апоры |
||
|
|
|
|
|
Pr3 := V1 FR4 KТ KБ = 11856 |
|
Н |
Дальнейший расчет будем вести по наибольшей эквивалентной динамической нагрузке Определим скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс(долговечность) подшипника:
a1 := 1 - коэффициент долговечности; зависит от требуемой надежности Pt
a23 := 0.9 - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств
металла деталей подшипника и условий его эксплуатации. k := 103 - для шариковых подшипников.
|
|
|
C |
|
103 |
k |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
r2 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|||||
L |
:= a |
a |
|
|
|
|
|
|
|
= 2622 |
|
по заданию |
ts = 12000 |
часов |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
sah |
1 |
23 |
|
Pr3 |
|
|
60 n4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.3 Расчет вала 3 и проверка подшипников на долговечность
8.3.1 Исходные данные AB1 := 110 мм
BC1 := 50 мм
CD1 := 136 мм
BE1 := −167 мм
Ft1 := Ft3 = 3080 Н
Fa1 := −Fa3 = 0 Н
Fr1 := Fr3 = 1121 Н
8.2.2 Рассчетаем реакции опор. ΣMy (C) = 0
−Fa1 BE1 − Fr1 BC1 − RyA1 (AB1 + BC1 + CD1) = 0
RyA1 |
:= |
−Fa1 BE1 |
− Fr1 BC1 |
= −189.4 |
H |
|||||||||
|
AB1 + BC1 + CD1 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
RyC1 |
:= −RyA1 − Fr1 = −932 |
H |
|
|
||||||||||
ΣMx (C) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
−Ft1 BC1 − |
RxA1 |
(AB1 + BC1 + CD1) = 0 |
|
|||||||||||
|
:= |
|
−Ft1 BC1 |
|
= −520 |
|
|
|
||||||
RxA1 |
|
|
Н |
|||||||||||
AB1 + BC1 |
+ |
|
||||||||||||
|
|
CD1 |
|
|
|
|
|
|||||||
RxC1 := −RxA1 − Ft1 = −2560 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Н |
|||||||||||||
RzA1 := 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
RzC1 := Fa1 = 0 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
8.3.3 Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси |
|||||||
|
х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
MxA1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|||
. |
MxC1 |
:= 0 Нм |
|
|
|
|
||
примен |
|
|
|
|
||||
MxD1 |
:= 0 Нм |
|
|
−3 |
|
|||
. |
MxB1L |
:= (RyA1 AB1 |
− Fa1 BE1 + RyC1 BC1) 10 |
|
= −67 Нм |
|||
Перв |
|
|||||||
MxB1R := (RyA1 AB1 + Fa1 BE1 + RyC1 BC1) 10−3 = −67.4 Нм |
||||||||
|
8.1.4 |
Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси y. |
||||||
|
MyA1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|||
|
MyC1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|||
|
MyD1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|||
|
MyB1 |
:= (RxA1 AB1 |
+ RxC1 BC1) 10−3 = −185.2 Нм |
|||||
.№ |
8.3.4 Рассчитаем суммарный изгибающий момент для всех |
|||||||
Справ |
||||||||
точек. |
|
|
|
|
|
|||
MΣ1 := My12 + Mx12 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
||
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
||||
|
|
|
||||||
|
|
8.3.5 Расчетная схема вала ¹3 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1121 |
Fa1 |
= 0 |
|
. |
|
|
|
|
|
= −189 |
|
|
Fr1 |
|
|
||
. примен |
|
|
RyA1 |
|
|
|
|
RyC1 = −932 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перв |
|
|
|
|
|
RzA1 = 0 |
Ft1 |
= 3080 |
RzC1 |
= 0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
RxA1 = −520 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RxC1 = −2560 |
|
|
|
|
−20 0 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
200 |
|
№ |
Mx |
|
−40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Справ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−50 0 |
|
|
|
|
|
100 |
|
200 |
||
|
My |
|
−100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дата |
|
Mz |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись |
|
|
200 |
0 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
200 |
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
Mu |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.№ |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
200 |
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. № |
|
|
MΣb1 |
= 197.1 |
Нм |
|
|
|
|
|
|
||
Взам. инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. Лист |
|
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
8.3 Расчет сечения ¹2(В) ослабленного шпоночной канавкой. |
|
||||||||||
|
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 |
|
||||||||||
. примен |
|
|||||||||||
Kп := 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Расчет площади поперечного сечения в в опасной точке вала. |
|
|||||||||||
Перв |
|
|
|
b2 = 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
h2 = 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
dв11 = 45 |
|
|
|||
.№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Справ |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A2 := π dв11 |
− b2 h2 |
|
|
(мм2) |
|
|
|
|
||||
|
= 1550 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет момента сопротивления на изгиб. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
W2 := π dв11 |
− b2 h2 (2dв11 − h2) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
= 8199 (мм ) |
|
||||||||
|
|
|
32 |
|
|
16 dв11 |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет момента сопротивления на кручение. |
|
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
и дата |
Wк2 := π dв11 |
− b2 h2 |
(2dв11 − h2) |
|
= |
|
||||||
|
17145 (мм ) |
|
||||||||||
|
|
16 |
|
|
16 dв11 |
|
|
|
|
|
||
Подпись |
Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы. |
|
||||||||||
kσ2 := 1.75 -Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное). |
|
|||||||||||
|
kτ2 := 1.5 -Коэффициент концентрации напряжения по кручению (значение табличное). |
|
||||||||||
. № дубл. |
Амплитуда цикла изменения напряжения изгиба |
|
||||||||||
σa2 := |
MΣb1 103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
W2 |
= 24 |
(МПа) |
|
|
|
|
|
|
|||
Инв |
Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения |
|
||||||||||
|
|
|||||||||||
№ |
материал вала - "Сталь углеродистая" |
|
|
|
|
|
||||||
. |
Kd2 := 0.904 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Взам. |
Коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности |
|
||||||||||
Обработка вала - "Обточка чистовая" |
|
|
|
|
|
|||||||
|
KF2 := 0.905 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и дата |
Коэффициент влияния параметров поверхностного упрочнения |
|
||||||||||
без упрочнения |
Kv2 := 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подпись |
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе. |
|
||||||||||
Kσд2 := |
|
kσ2 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kd2 |
+ KF2 − |
1 |
Kv2 |
= 2.04 |
|
|
|
|||
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям |
|||||||||||
|
Sσ2 := |
|
|
600 |
|
= 12.23 |
|
|
||||
. |
(σa2 Kσд2) |
|
|
|||||||||
.примен |
Коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к ассиметрии цикла и изменениям |
|||||||||||
напряжения. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- Углеродистые стали с малым содержанием углерода ψτ2 := 0 |
||||||||||||
Перв |
||||||||||||
Амплитуда цикла перемены напряжения |
||||||||||||
|
||||||||||||
|
При не реверсивной передаче |
|
|
|||||||||
|
τa2 := |
T3 103 |
= 7 (МПа) |
|
|
|||||||
|
2Wк2 |
|
|
|||||||||
|
Постоянная составляющая напряжения кручения |
|||||||||||
|
При не реверсивной передаче |
|
|
|||||||||
|
τм2 := |
τa2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Коэффициент снижения предела выносливости при кручении |
|||||||||||
. № |
|
|
kτ2 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|||
Справ |
Kτд2 := K |
d2 |
+ KF |
2 |
− |
1 Kv |
= 1.8 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
Коэффициент запаса по касательным напряжениям |
|||||||||||
|
Sτ2 := |
|
|
|
240 |
|
|
|
= 19.4 |
|||
|
(τa2 Kτд2 + 0 τм2) |
|||||||||||
|
Общий запас сопротивления усталости |
|||||||||||
|
S2 := |
|
Sσ2 Sτ2 |
|
= 10.3 |
> [s] = 2.5 |
||||||
|
|
|
Sσ22 + Sτ22 |
|
|
|
||||||
|
Проверка подшипников на долговечность для вала 2. |
|||||||||||
дата |
Исходные данные |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
||
FR3 |
:= |
RyA1 |
+ RxA1 |
= 554 Н |
||||||||
и |
||||||||||||
Подпись |
F |
:= |
RyC 2 |
+ RxC |
2 |
= 2724 Н |
||||||
R4 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|||
dp1 := 55внутренний диаметр обоймы подшипника |
||||||||||||
дубл. |
Dp1 := 100 - наружний диаметр обоймы подшипника |
|||||||||||
n2 = 533.3 об/мин - частота вращения вала |
||||||||||||
FA3 := RzD3 = 0 Н |
|
|
|
|
|
|||||||
№ |
|
|
|
|
|
|||||||
. |
Примем окончательно значения X и Y, для чего сравним отношение Fa/(V*Fr) с коэффициентом e. Если |
|||||||||||
Инв |
||||||||||||
отношение больше коэффициента, то оставляем X и Y как есть, в противном случае X=1, Y=0. |
||||||||||||
|
||||||||||||
. № |
Так как вращается внутреннее кольцо, то |
|||||||||||
инв |
V1 := 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Взам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
FA3 |
= 0 |
FA3 |
|
= 0 |
|
|
||||||
и дата |
V1 FR3 |
|
|
|
V1 FR4 |
|
|
|
||||
Выберем из таблицы коэффициенты Cr, Y, e. X. |
||||||||||||
Cr2 := 56 |
кН Y := 1.7 |
|
e := 0.36 X := 0.4 |
|||||||||
Подпись |
|
|||||||||||
KТ - Температурный коэффициент. зависит от рабочей температуры редуктора и не привысит tраб := 60 г |
||||||||||||
KТ := 1 |
- выбирается из таблицы. |
|||||||||||
|
||||||||||||
подл. |
KБ := 2.2 при данном режиме работы |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изм. Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись Дата |
||||||||
|
|
|
||||||||||
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Далее ведем расчет по наиболее нагруженной апоры Pr3 := (V1 X FR4 + Y FA3) KТ KБ = 2397 Н
Дальнейший расчет будем вести по наибольшей эквивалентной динамической нагрузке Определим скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс(долговечность) подшипника:
a1 := 1 - коэффициент долговечности; зависит от требуемой надежности Pt
a23 := 0.9 - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств
металла деталей подшипника и условий его эксплуатации. |
|
|||||||||||||
k := |
10 |
|
- для конических подшипников. |
|
|
|
|
|||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cr2 103 |
k |
106 |
|
6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
L |
:= |
a |
a |
|
|
|
|
|
= |
1 × 10 |
по заданию |
ts = 12000 |
часов |
|
|
|
|
||||||||||||
sah |
|
1 |
23 |
|
Pr3 |
|
60 n2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||||||
Ресурс соответствует заданию. |
|
|
|
|
||||||||||
9. Тепловой расчет редуктора и выбор смазки
9.1 Условие работы редуктора без перегрева
t < [ t] = 60 îÑ
гäå
kt := 14 Âò/(ì2îС) - коэффициент теплопередачи, зависящий от подвижности воздуха в корпусе
|
|
L |
|
1.74 |
|
|
2 |
|
|
Ап := 12 |
|
|
|
= |
|
|
|
||
|
|
|
0.7 |
м - площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора |
|||||
3 |
|||||||||
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
t := |
P4 103 |
(1 − 0.9) |
= 24.1 |
î |
|||||
|
|
|
|
|
|
Ñ |
|||
|
kt |
|
Ап |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
10. Смазка редуктора Условие работы редуктора без перегрева выполнено.
При минимальном количестве масла смазывание редуктора осуществляется погружением колеса на высоту зуба в масло - картерное смазывание. Подшипники смазываются тем же маслом, что и детали передач. При смазывании колёс погружением на подшипники качения попадают брызги масла, стекающего с колёс, валов и стенок корпуса.
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в смазку (масло), заливаемую внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса
По таблице устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях до 1000 Н/мм2 и скорости V
до 2 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34 мм2/с. По таблице из справочной литературы принимаем масло индустриальное И-Г-А-32 (по ГОСТ 20799-75).
Контроль масла, находящегося в корпусе редуктора осуществляется с помощью смотрового окна 10.Сборка и регулировка редуктора..
Перед сборкой полость корпуса редуктора подвергают очистке и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида.
На входной вал насаживают подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 1000С.
На промежуточный вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала.
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Валы устанавливают в корпус. Подшипники, находящиеся на внутренней стенке корпуса, закрепляют крышкой с помощью шпилек.
Для центровки устанавливают крышку редуктора на корпус с помощью конических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку редуктора с корпусом.
На конические хвостовики входного и выходного валов закладывают шпонки и надевают торообразные муфты.
Ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловой маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой, закрепляя крышку винтами.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытаниям на стенде по программе установленной техническими условиями.
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Список используемой литературы
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Контруирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. Спец. Вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высш.шк., 1985. 416 с., ил.
3.Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебно-справочное пособие для втузов 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1988. - 560с.
4.Детали машин. Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие/ Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда. – 2-е изд., испр.: М.: Высш. шк., 2005. – 309 с.: ил.
5. Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцов Б.С., Боков К.Н., Ицкович Г.М., Чернилевский Д.В. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1984. - 560с.,
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |