4 Расчет диаметров валов
Найдем диаметры валов по формуле:
Примем [τкр]=25 МПа для входного вала, промежуточного, выходного валов
Тогда:
Принимаем диаметры валов из условий установки подшипников качения:
d1 = 25мм
d2 = 35мм
d3 = 45мм
5 Подбор подшипников
1 вал
Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник №205 ГОСТ 8338-75
d=25мм
D=52мм
B=15мм
С=14кН
Со=6,95кН
Nпр.п=12000
Nпр.ж=15000
2 вал
Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник №207 ГОСТ 8338-75
d=35мм
D=72мм
B=17мм
С=25,5кН
Со=13,7кН
Nпр.п=9000
Nпр.ж=11000
3 вал
Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипники №209 ГОСТ 8338-75
d=45мм
D=85мм
B=19мм
С=33,2кН
Со=18,6кН
Nпр.п=7500
Nпр.ж=9000
6 Разработка конструкции зубчатых колес
Первая ступень
Шестерню выполним за одно с валом.
Ширину зубчатого венца шестерни принимаем: b1=31мм
Ведомое зубчатое колесо выполним с двусторонней ступицей[1, с.43]. Ширину ступицы найдем по формуле:
Диаметр ступицы вычислим по формуле:
Ширину торцов зубчатого венца определим по формуле:
Ширину диска зубчатого колеса вычислим по формуле:
Радиус закруглений принимаем: R = 6мм
На торцах зубчатого венца выполним фаски с размерами:
Выбираем ближайшее значение f = 1,2мм по т. 4.1 [1, с.44]
Т.к. зубчатые колеса прямозубые, угол фаски принимаем равным 45º.
Острые кромки на торцах ступицы притупим фасками с f=1,6мм, согласно т. 4.1 [1, с.44].
Вторая ступень
Шестерню выполним без ступицы.
Ширину зубчатого венца шестерни принимаем: b3=37мм
Ведомое зубчатое колесо выполним с односторонней ступицей[1, с.43]. Ширину ступицы найдем по формуле:
Диаметр ступицы вычислим по формуле:
Ширину торцов зубчатого венца определим по формуле:
Ширину диска зубчатого колеса вычислим по формуле:
Радиус закруглений принимаем: R = 6мм
На торцах зубчатого венца выполним фаски с размерами:
Выбираем ближайшее значение f = 2мм по т. 4.1 [1, с.44]
Т.к. зубчатые колеса прямозубые, угол фаски принимаем равным 45º.
Острые кромки на торцах ступицы притупим фасками с f=1,6мм, согласно т. 4.1 [1, с.44].
7 Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночного соединения.
По табл. 24.29 [2 с.433] выбираем призматическую шпонку со скругленными концами (исполнение А):
1 вал
d2=25мм
b=8мм
h=7мм
t1=4мм
t2=3,3мм
l=30мм
Принимаем материал шпонки Сталь45 с пределом текучести σт=350МПа, а допускаемый коэффициент запаса прочности [S]=2,3 (нагрузка постоянная не реверсивная)
Определим допускаемое напряжение
[σсм]=
Проверим соединение на смятие
Напряжение среза
где Аср – площадь среза шпонки
[τср]=60МПа
τср <[τср]
2 вал
Для зубчатого колеса и для шестерни возьмем одинаковые шпонки.
d2=35мм
b=10мм
h=8мм
t1=5мм
t2=3,3мм
l=35мм
[τср]=60МПа
τср <[τср]
3 вал
Под зубчатое колесо:
d3=45мм
b=14мм
h=9мм
t1=5,5мм
t2=3,8мм
l=40мм
[τср]=60МПа
τср <[τср]
Выходной конец вала:
d3=45мм
b=14мм
h=9мм
t1=5,5мм
t2=3,8мм
l=45мм
[τср]=60МПа
τср <[τср]
8. Построение эпюр изгибающих моментов
Входной вал
Плоскость XOZ
Составляем расчетную схему
Проверка!!!
Плоскость YOZ
Составляем расчетную схему
Так
как
,
то
Определение реакции в опорах входного вала
Определение изгибающих моментов
Согласно рекомендации [2] определяем изгибающие моменты.
Изгибающие моменты представлены на рисунке 1
Рисунок 1 Эпюры изгибающих моментов входного вала
Промежуточный вал
Плоскость XOZ
Составляем расчетную схему
Проверка!!!
Плоскость YOZ
Составляем расчетную схему
Проверка!!!
Определение реакции в опорах входного вала
Определение изгибающих моментов
Согласно рекомендации [2] определяем изгибающие моменты.
Изгибающие моменты представлены на рисунке 2
Рисунок 2 Эпюры изгибающих моментов промежуточного вала
Выходной вал
Плоскость XOZ
Составляем расчетную схему
Проверка!!!
Плоскость YOZ
Составляем расчетную схему
Проверка!!!
Определение реакции в опорах входного вала
Определение изгибающих моментов
Согласно рекомендации [2] определяем изгибающие моменты.
Изгибающие моменты представлены на рисунке 3
Рисунок 3 Эпюры изгибающих моментов выходного вала
9 Выбор муфты
Муфту выбираем в соответствии с диаметром вала и крутящего момента на входном валу редуктора:
d=25 мм;
Т1=40,9 Н·м.
Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75. Эта муфта передаёт усилие через резиновые фасонные втулки, взаимодействующие с поверхностями отверстий одной из полумуфт и стальными пальцами, установленными в другой полумуфте. Муфта допускает радиальные смещения валов 0,2-0,5 мм, осевые 1-5 мм и угловые до 1 в зависимости от типоразмера.
Назначаем муфту: Муфта упругая втулочно-пальцевая 125-25-1 У3 ГОСТ 21424-75
Основные размеры элементов муфты могут быть приняты в соответствии с ГОСТ 21424-75 по таблице:
D=120 мм-внешний диаметр муфты;
dп=15 мм-диаметр пальца;
lп=32 мм-длина пальцев;
L=89 мм-длина всей муфты;
10 Порядок сборки редуктора
В корпус (1) вкрутить сливную пробку (5). На входной вал (13) сажаем шпонку (37), втулку (14), мазеудерживающие кольца (25), подшипники (31), кольца упорные (26), в корпус (1), Устанавливаем крышку (9) на слой герметика У-30М с манжетой (29), с другой стороны ставим крышку глухую (10) на слой герметика. На промежуточный (12) и выходной (11) валы устанавливаем шпонки (38, 39, 40). На промежуточный вал (12) устанавливаем зубчатое колесо (17), кольцо (15), шестерню (18), сажаем мазеудерживающие кольца (24) и подшипники (32), ставим кольца упорные (27). С обоих сторон корпуса (1) устанавливаем на слой герметика крышки (8). На выходной вал устанавливаем зубчатое колесо (19), втулку (16), мазеудерживающие кольца (23), подшипники (33), кольца упорные (28). Устанавливаем крышку (7) на слой герметика с манжетой (30), за тем ставим крышку глухую (6) на слой герметика. Сверху опускаем крышку корпуса (2), на слой герметика и стягиваем основание с крышкой корпуса болтовыми соединениями (21). Вкручиваем маслоуказатель (4). Заливаем внутрь корпуса масло И-20А ГОСТ 20799-88, прикручиваем маслозаливную крышку (3).
Список использованной литературы:
1. Курсовое проектирование деталей машин -Дунаев П. Ф.,Леликов О. П. Справочник. Изд. 6-е, переработанное и дополненное М., «Машиностроение», 2002, 572 с.
2. Дунаев П.Ф. «Конструирование узлов и деталей машин»; Учебное пособие для вузов. — 3-е изд.,перс раб. и доп. — М.: Высшая школа, 1978.-352 с, с ил.