6. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Параметры |
Ориентировочные соотношения |
Размеры, мм |
Толщина стенки корпуса редуктора |
δ=0,025awт+3=0,025*(200)+3=8мм |
8 |
Толщина стенки крышки редуктора |
δ1=0,02 awт+1=0,02*(200)+3=7мм принимаем δ1= δ=8мм |
8 |
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса и крышки |
b=1.5 δ=1.5*8=12мм |
12 |
Толщина нижнего пояса (фланца) корпуса |
b1=1.5 δ1=1.5*8=12мм |
12 |
Толщина нижнего пояса корпуса без бобышки |
р=2,35 δ=2,35*8=18.8мм |
20 |
Толщина ребер основания корпуса |
m=(0.85…1.0) δ=(0.85…1.0)*8=6,8…8мм |
7 |
Толщина ребер крышки |
m1=(0.85…1.0) δ=(0.85…1.0)*8=6,8…8мм |
7 |
Диаметр фундаментных болтов |
|
М18
|
Диаметр болтов у подшипников |
|
М14 |
Диаметр болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой |
|
М10 |
Диаметр болтов крепления крышки подшипников |
|
М8 (4-6 шт.) |
7. Проверка долговечности подшипника.
Рассчитываем подшипники на промежуточном валу.
Из предыдущих расчётов имеем:
;
Из первого этапа компоновки:
.
Определим
реакции опор:
В плоскости XZ
Знак минус показывает то, что вектор реакции направлен в противоположную сторону от направления указанного на схеме.
В плоскости YZ
Проверка:
Определим суммарные реакции опор:
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.
Намечаем
радиальные шариковые подшипники 310:
d=50 мм ; D=120 мм; B=29 мм; С=61,8 кН; С0=36 кН.
Эквивалентная нагрузка:
где Pr1=5937 Н; осевая нагрузка Pa=0; V=1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для редукторов Kб=1,4; КТ=1.
X=1; Y=0.
Расчетная долговечность:
Расчетная долговечность:
Что больше заданного срока службы равного 21600 ч.
8. Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Напряжения смятия и условие прочности по формуле
Допустимые
напряжения смятия при стальной ступице
Промежуточный вал:
Шпонки под зубчатым колесом быстроходной ступени и шестерней тихоходной ступени принимаем одинаковые:
d=55 мм; b x h=16 x 10 мм; t1=6 мм; длина шпонки l=45 мм; момент на валу T3=412 Нм.
Тихоходный вал:
d=85 мм; b x h=22 x 14 мм; t1=9 мм; длина шпонки l=100 мм; момент на валу T4=1432 Нм.
Условие
для всех шпоночных соединений выполнено.
9. Уточненный расчет валов
Рассчитываем промежуточный вал.
Материал вала – сталь 45 нормализованная.
Предел прочности
Пределы выносливости
Сечение А-А.
Диаметр вала в этом сечении 55 мм.
Концентрация напряжений обусловлена
наличием шпоночной канавки:
и
; масштабные факторы
; коэффициенты
и
Крутящий момент T3=412000 Н∙мм
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:
Момент сопротивления кручению (d=55 мм; b=16 мм; t1 =6 мм)
Момент сопротивления изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
; среднее напряжение
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент
запаса прочности по касательным
напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
Сечение Б-Б.
Диаметр вала в этом сечении 55 мм.
Концентрация напряжений обусловлена
наличием шпоночной канавки:
и
; масштабные факторы
; коэффициенты
и
Крутящий момент T3=412000 Н∙мм
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:
Момент сопротивления кручению (d=55 мм; b=16 мм; t1 =6 мм)
Момент сопротивления изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
; среднее напряжение
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент
запаса прочности по касательным
напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б
Сечение В-В.
Диаметр вала в этом сечении 50 мм.
Концентрация напряжений обусловлена
переходом от 50
к 55
при
и
:
и
; масштабные факторы
; коэффициенты
и
Крутящий момент T3=0 Н∙мм
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:
Момент сопротивления сечения:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
; среднее напряжение
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Сечение
Г-Г. Диаметр
вала в этом сечении 55 мм. Концентрация
напряжений обусловлена переходом от
55
к 65
при
и
:
и
; масштабные факторы
; коэффициенты
и
Крутящий момент T3=412000 Н∙мм
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении Г-Г:
Момент сопротивления изгибу:
Момент сопротивления кручению:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
;
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент
запаса прочности по касательным
напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б
Сведём результаты проверки в таблицу:
-
Сечение
А-А
Б-Б
В-В
Г-Г
Коэффициент запаса S
3,67
5,2
6,7
3,6
Во всех сечениях
Расчётная
схема промежуточного вала.
