Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал ОГУ)

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Детали машин

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.04.2015

Размер:

2.02 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

На опору С: S2 – S1 – Fa = 660 – 330 – 2500 = -2170 (H) <0; следовательно

A1 = S1 = 660 (H);

на опору D: S1 – S2 + Fa = 660 – 330 + 2500 = 2830 (Н) >0; следовательно, A2 = Fa + S1 = 2500 + 660 = 3160 (Н).

Зная величины нагрузок, действующих на каждый подшипник, и условия работы, определяем величины эквивалентных нагрузок.

Для подшипника С: A1=660H; RC=1000H;

Принимаем V=1 при вращении внутреннего кольца, e = 0,68 (приложение

30).

Поскольку	A1		660	0,66 e 0,68, то X = 1, Y = 0 (приложение 30).

VRC 1000

Тогда эквивалентная нагрузка по формуле (9.5): ReС = (XVRC + YA1)∙Kб∙Кт = RC∙Kб∙Кт.

Примем Kб = 1,3; Кт = 1. ReС = 1000∙1,3 = 1300(Н).

Для подшипника D:

A2=3160H; RD=500H.

Поскольку	A2		3160	6,32 e 0,68, то X = 0,41, Y = 0,87 (приложе-

VRD 500

ние 30).

Тогда эквивалентная нагрузка по формуле (8.5):

ReD = (XVRD + YA2)∙Kб∙Кт = (0,41∙1∙500 + 0,87∙3160) ∙1,3 = 2954 (H).

Величину требуемой динамической грузоподъёмности определяем по бо-

лее нагружённой опоре D.

Определяем необходимый ресурс в миллионах оборотов по формуле (8.6),

приняв ресурс 10000 часов:

L		60 n L10ah		60 1000	10000	600(млн.об).

10a	106		10		6

Тогда требуемая грузоподъемность по формуле (8.7):

				92

Стр ReD m	L10a	29543,33	600		= 22500 (Н).
Стр ReD m	a23	29543,33	0,7		= 22500 (Н).

Здесь m = 3,33 для шарикового радиально-упорного подшипника, а23=0,7.

Стр = 22500 (Н) < Сr = 36800 (Н), следовательно, подшипник работоспосо-

бен.

9.Выбор и расчет шпоночных соединений

9.1.Размеры шпонок и пазов принимаются по ГОСТ 23360-78 в зависи-

мости от диаметра вала (приложение 31), где устанавливается шпонка (рис.9.1).

На тихоходном валу устанавливают 2 шпонки: под колесо и под полумуфту или ведущую звездочку. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Рис. 9.1. Шпоночное соединение

93
9.2. Проверяют шпонки на смятие.
см [ см]				(9.1)
Для стальной ступицы допускаемое напряжение на смятие [ см] = 120
Н/мм2, для чугунной [ см] = 60 Н/мм2 .
см =	2T 103		,	(9.2)
	d h t l
1		p

где lp – рабочая длина шпонки; lp = l – b; l – длина шпонки, мм;

b – ширина шпонки, мм; h – высота шпонки, мм;

d – диаметр вала в месте установки шпонки, мм; T – крутящий момент на валу, Нм;

t1 – глубина паза вала, мм.

Если условие прочности не соблюдается, то нужно установить 2

шпонки под углом 180 градусов или перейти к посадке с натягом или шли-

цевому соединению.

Шлицевые (зубчатые) соединения подобны многошпоночным, у которых шпонки выполнены за одно целое с валом (рис.9.2).

Рис.9.2. Шлицевое соединение

Основными преимуществами шлицевых соединений по сравнению со шпоночными являются их повышенная прочность и лучшее центрирование де-

талей.

	94
Условие прочности соединения на смятие:
см =	2T 103	СМ ,	(9.3)
см =	dm h l z	СМ ,	(9.3)
	dm h l z

где T - передаваемый крутящий момент, Нм; dm=(D+d)/2 - средний диаметр, мм;

h - рабочая высота шлицев, мм; h = (D-d)/2 – 2f,

f - величина фаски, мм; l - длина втулки, мм; Z - число шлицев.

[σсм] – допускаемое напряжение смятия. При твердости шлицев до 350 НВ и неподвижном соединении [σсм] = 50-100 Н/мм2.

Пример расчета.

Проверить на смятие шпоночное соединение зубчатого колеса, передаю-

щего крутящий момент Т=323 Нм, и вала диаметром d=45 мм. Ступица сталь-

ная l = 70мм.

Выбираем допускаемое напряжение и типоразмер соединения.

Для стальной ступицы примем допускаемое напряжение на смятие [σсм] = 120 Н/мм2 .

l – длина шпонки, примем l = 63мм (приложение 31); b – ширина шпонки, b=14мм;

lp – рабочая длина шпонки; lp = l – b, lp=49 мм; h – высота шпонки, h=9 мм;

d – диаметр вала в месте установки шпонки,d=45 мм; t1 – глубина паза вала,t1=3,8 мм.

Проверяем соединение на смятие

см =	2T 103	2 323 103	37(Н / мм2 ).
	d h t1 lp	45 9 3,8 49

см [ см] – условие выполняется.

10. Выбор способа смазки и вида смазочных материалов

Закрытая зубчатая передача (редуктор) в большинстве случаев смазыва-

ется окунанием зуба в масляную ванну и переносом масла в зону контакта. В

этом случае необходимо установить уровень масла достаточным для погруже-

ния в него зубчатого венца колеса. Подшипники могут смазываться масляным туманом (каплями масла из общей масляной ванны) или отдельной пластичной смазкой типа Литол – 24. В этом случае необходимо предусмотреть наличие мазеудерживающих колец на валах.

Для смазки передачи применяют индустриальные минеральные масла.

Кинематическая вязкость масла при температуре 50ºС:

ν50 = ν1/ V ,

(10.1)

где ν1 – рекомендованная вязкость при скорости 1 м/с; ν1 = 260…280 мм2/с для колес с термообработкой зубьев и пределе

прочности материала σВ≥1000Мпа; ν1 = 170…180 мм2/с для колес без термообработки зубьев;

ν1 = 300…340 для червячных передач;

V – окружная скорость (скорость скольжения в передаче), м/с.

Марку в зависимости от ν50 определяют по табл. 10.1.

		Таблица 10.1
Характеристика минеральных масел, применяемых в общем
	машиностроении

Марка смазочного материала		Кинематическая вязкость ν50, мм2/с
Для цилиндрических передач
ИРП-75		72…80
ИРП-150		140…160
ИРП-200		220…240
ИРП-300		304…357
ИРП-40А		40
Для червячных передач
ИРП-114		110…120
ИРП-152		147…158
ИРП-182		175…190

Приложения

Приложение 1

Условные обозначения на схемах приводов Извлечения из ГОСТ 2770-74

Подшипник на валу

Соединение валов упругой муфтой

Соединение валов компенсирующей муфтой

Соединение валов зубчатой муфтой

Клиноременная передача

Цепная передача

Зубчатая цилиндрическая передача:

- прямозубая, -косозубая

Червячная передача

Электродвигатель

Приложение 2

Значения коэффициентов полезного действия механических передач и опор валов

	Тип передачи				Величина η
Зубчатая цилиндрическая закрытая					0.97	… 0.98
Зубчатая коническая закрытая					0.96	… 0.97
Зубчатая открытая					0.95	… 0.96
Червячная закрытая при числе
заходов червяка			z = 1		0.70	… 0.75
			z = 1		0.70	… 0.75
			z = 2		0.80	… 0.85
			z = 4		0.80	… 0.95
Цепная открытая					0.90	… 0.95
Ременная с плоским ремнем					0.96	… 0.98
Ременная с клиновым ремнем					0.95	… 0.97
Подшипники скольжения					0.99	… 0.995
Подшипники качения					0.99	… 0.995
Муфта соединительная						0.99
							Приложение 3
Электродвигатели асинхронные трехфазные короткозамкнутые типа АИР

		Синхронная частота вращения, мин-1
Мощ-		1000			750
Мощ-	Марка	Число	Диаметр	Марка	Число			Диаметр
ность	двигателя	оборотов	выходного	двигате-	оборотов			выходно-
P, кВт			конца ва-	ля				го конца
			ла, мм					вала, мм
0.37	71А6	910	19	80А8	675			22
0.55	71В6	900	19	80В8	700			22
0.75	80А6	915	22	90LА8	700			24
1.1	80В6	920	22	90LВ8	700			24
1.5	90L6	935	24	100L8	700			28
2.2	100L6	950	28	112МА8	700			32
3.0	112МА6	955	32	112МВ8	700			32
4.0	112МВ6	950	32	132S8	720			38
5.5	132S6	965	38	132М8	720			38
7.5	132М6	970	38	160S8	730			42/48
11	160S6	975	42/48	160М8	730			42/48
15	160М6	975	42/48	180М8	730			48/55
18.5	180М6	975	48/55	200М8	727			55/60
22	200М6	979	60	200L8	723			60
30	200L6	982	60	225M8	732			65

Средние значения передаточных отношений

Приложение 4

Передача

Зубчатая

Червяч-

Цепная

Ременная

Муфты

цилин-

кониче-

ная

дрическая

ская

3…6

2…4

8…80

3…6

2…4

Приложение 5

Стандартный ряд передаточных чисел

Передача

Ряд

Значения передаточных чисел

Зубчатая

первый

1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.15; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0

второй

1.12; 1.4; 1.8; 2.24; 2.8; 3.55; 4.5; 5.6; 7.1; 9.0

Червяч-

первый

8; 10.; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50; 63; 80

ная

второй

9; 11.2; 14; 18; 22.4; 28; 35.5; 45; 56; 71

Приложение 6

Механические свойства сталей, применяемых для

изготовления зубчатых колес

Марка

Диаметр заго-

Предел

Предел те-

Твердость

Термообра-

стали

товки, мм

прочности

кучести

НВ (сред-

ботка

σв, Н/мм

σт, Н/мм

няя)

100…500

570

290

190

Нормали-

зация

До 90

780

440

230

90…120

730

390

210

Св. 130

690

340

200

30ХГС

До 140

1020

840

260

Св. 140

930

740

250

Улучше-

До 120

930

690

270

40Х

ние

120…160

880

590

260

Св. 160

830

540

245

40ХН

До 150

930

690

280

140…180

880

590

265

Св. 180

835

540

250

40Л

520

290

160

Нормали-

45Л

540

310

180

зация

35ГЛ

590

340

190

Улучше-

35ХГСЛ

790

590

220

ние

															Приложение 7
		Предел контактной выносливости при базовом числе циклов

Способы термохимической				Средняя твер-							Сталь			σн lim b,
обработки зубьев				дость поверхно-										Н/мм
				стей зубьев
	1.Нормализация или						НВ 350								2 НВ + 70
		улучшение
	2. Объемная закалка					HRC 38…50				Углеродистая и					18 HRC
3.Поверхностная закалка						HRC 40…50				легированная					17 HRC+200
4. Цементация и нитроце-							HRC 56								23 HRC
		ментация
5. Азотирование						HV 550…750								1050
		Примечание. Базовое число циклов NHO определяют в зависимости
от твердости стали: при НВ				200 принимают NHO =10 ; при твердости НВ
200…500 значение NHO возрастает по линейному закону от 10														до 6 10
															Приложение 8
		Ориентировочные значения коэффициента Кнβ для зубчатых передач
			редукторов, работающих при переменной нагрузке

		При твердости колес ≤ НВ350								При твердости колес > НВ350

		Расположение колес									Расположение колес
bd
bd		Симметрич-	Несиммет-		Консольное			Симметрич-					Несиммет-			Консольн
		ное	ричное					ное					ричное			ое

0.2		1.00	1.04			1.08			1.03				1.05			1.25
0.4		1.03	1.07			1.28			1.07				1.10			1.58
0.6		1.05	1.12			1.50			1.09				1.18			1.86
0.8		1.08	1.17			1.75			1.13				1.28			-
1.0		1.10	1.23			2.03			1.20				1.40			-
1.2		1.15	1.30			-			1.30				1.53			-

			Значения коэффициента Кнυ												Приложение 9
			Значения коэффициента Кнυ
		Передача	Твердость						Окружная скорость υ, м/с
			зубьев				До 5					10			15
										Степень точности
							8					8			7
Прямозубая			До НВ 350				1.05					-			-
			НВ 350				1.10					-			-
Косозубая и			До НВ 350				1.0					1.01			1,02
шевронная			НВ 350				1.0					1.05			1,07

100

						Значения коэффициента Кна									Приложение 10
						Значения коэффициента Кна

Степень									Окружная скорость, м/с
точности
точности		до 1					5			10				15			20
	6	1					1,02			1,03				1,04			1,05
	7	1,02					1,05			1,07				1,10			1,12
	8	1,06					1,09			1,013				--			--
	9	1,1					1,16			--				--			--
Для прямозубых передач КНa =1
							Значение коэффициента УF								Приложение 11
							Значение коэффициента УF

Z	17	20			25				30	40			50	60	80			100 и
Z	17	20			25				30	40			50	60	80			более
УF	4.28	4.09			3.9				3.8	3.7			3.66	3.62	3.61			3.60
	Примечание. Если количество зубьев не приводится в таблице, то опре-
деление значения Ук производится путем интерполяции между значениями
двух соседних столбцов
							Значения коэффициента КFβ								Приложение 12
							Значения коэффициента КFβ

	При твердости колес ≤ НВ350												При твердости колес > НВ350
bd
bd	Симмет-		Несиммет-					Консольное			Симметрич-			Несиммет-		Консольное
	ричное		ричное									ное		ричное

0.2	1.00			1.04				1.08				1.03		1.05			1.25
0.4	1.03			1.07				1.28				1.07		1.10			1.58
0.6	1.05			1.12				1.50				1.09		1.18			1.86
0.8	1.08			1.17				1.75				1.13		1.28			-
1.0	1.10			1.23				2.03				1.20		1.40			-
1.2	1.15			1.30				-				1.30		1.53			-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>