Компановка редуктора
Вычисление расстояния между деталями передачи
3.3.1.1.
Чтобы поверхности вращающихся колес
не задевали за внутренние поверхности
стенок корпуса, между ними оставляют
зазор «a»:
мм.
Где L– расстояние между внешними поверхностями деталей передач.
Вычисленное расстояние округлим в большию сторону до целого числа, т. е. a= 12 мм.
3.3.1.2.
Расстояние b0между
дном корпуса и поверхностью колес примем
мм.
3.3.1.3.Расстояния
между торцевыми поверхностями колес
двухступенчатого редуктора выполненного
по развернутой схеме
,
но в моем курсовом проекте проводится
расчет цилиндрического двухступенчатого
редуктора сраздвоенной быстороходной
ступенью, следовательно, расчет ширины
редуктора нужно вести по промежуточному
валу, на котором расположены две шестерни
и колесо. Предварительная ширина
редуктора будет равна:
мм
, где
b2– ширина шестерни расположенного на быстроходном валу
b1– ширина шестерни расположенной на промежуточном валу
Выбор типа подшипника и схемы их установки
Подшипники на тихоходном валу:
- Роликовые радиальные однорядные, схема установки «плавающая опора».
Подшипники на промежуточном валу:
- Роликовые радиальные однорядные, схема установки «плавающая опора».
Подшипники на быстроходном валу:
- Роликовые радиальные однорядные, схема установки «плавающая опора».
3.3.3. Определение диаметров валов.
Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов определяют по формулам:
Для быстроходного (входного) вала:
мм
Принимаем d= 30 мм.
мм
Принимаем dп= 35 мм
мм
Длина посадочного конца вала:
мм
Длина промежуточного участка вала:
Для промежуточного вала:
мм
Принимаем d= 40 мм
мм
Принимаем d= 45мм
мм
Принимаем d= 35
мм
Принимаем d= 45
Для тихоходного (выходного) вала:
мм
Принимаем: d= 55 мм
мм
Принимаем: d= 60 мм
мм
Принимаем: d= 75 мм
dK = 80 мм
Длина посадочного конца вала:
мм
Длина промежуточного участка вала:
мм
Принимаем: d= 75 мм
4. Расчет деталей редуктора
4.1. Расчет тихоходного вала
4.1.1. Исходные данные:
Ft= 5,7 кН;Fr= 2,3 кН;
кН.
4.1.2. Составление расчетной схемы и определение реакции опор.- определение реакции опор по осиx.
кН
кН
определение реакций по оси z.
кН
кН
полные реакции:
кН
кН
4.1.3. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
В плоскости xy
0z10,123 м
нм
0z20,123 м
нм
нм
В плоскости xz.
0z10,086 м
нм
нм
0z20,123 м
нм
нм
0z30,123
Крутящий момент МК= Т = 715,7 нм
- Суммарные моменты
В точке А:
нм
В точке О:
нм
Опасное сечение в точке О.
4.1.4. Расчет на статическую прочность вала.
Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в опасном сечении вала.
Коэффициент перегрузки
КП=Тmax/T=1,8/1=1,8
Максимальный изгибающий момент
Mmax=KП·Мu=1,8·372.1=669,84 н·м
Момент сопротивления
W=πd3/32=3,14·553/32=16,325·103мм3
Максимальная осевая сила
Famax=0
Площадь поперечного сечения
А=πd2/4=3,14·552/4=2374,6 мм2
- Момент сопротивления при кручении
Wk=πd3/16=3,14·553/13=32,651·103мм3
Максимальный крутящий момент
Тmax=Mkmax=КП·Т=1,8·715,5=1287,9 н·м
Нормальное напряжение
МПа
Касательное напряжение
МПа
Частные коэффициенты запаса прочности
STσ=σT/σ=750/41=18,3
STτ=τT/τ=450/39,44=11,4
Общий коэффициент запаса прочности
Статическая прочность вала обеспечена.
4.1.5. Расчет на сопротивление усталости.
Вычислим значения общего коэффициента запаса прочности в опасном сечении.
- Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла
МПа
Мпа
МПа
Коэффициенты снижения предела выносливости
;
,
где Кσи Кτ– эффективные коэффициенты концентрации напряжений; Кdσи Кdτ– коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; КFσи КFτ- коэффициенты влияния качества поверхности; КV– коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
Пределы выносливости вала в опасном сечении
МПа
МПа
Коэффициент влияния асимметрии цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Sσ=σ-1D/σa=157,7/22,8=6,9
- Коэффициент запаса прочности
Сопротивление усталости вала обеспечено.