3.3. Эскизная компоновка редуктора
Расстояние между деталями передач.
Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор а.
(59)
где: L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм.
(60)
Принимаем а = 10 мм.
bo = 4a (61)
bo = 4a = 4 * 10,5 = 42 мм
Рисунок 6 – Эскизная компоновка редуктора
3.4.Расчет валов привода на прочность
Быстроходный вал.
Ft = 552,8 Н
Fr = 1637,87Н
Fa = 4500Н
d
= 45мм
1.Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце:
(62)
2. Определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов. Рассмотрим реакции от сил Fr и Fa , действующих в вертикальной плоскости. Сумма проекций:
(63)
(64)
Сумма моментов:
(65)
При этом:
Реакция от сил Fr и Fa , действующих в горизонтальной плоскости:
(66)
(67)
При этом:
3. Определяем запасы сопротивления усталости в опасных сечениях. Просчитываем два предполагаемых опасных сечения 1-1 под червяком и 2-2 рядом с подшипником, ослабленное галтелью. Для первого сечения изгибающий момент:
(68)
Напряжения изгиба:
(69)
Напряжения кручения:
(70)
Определяем пределы выносливости:
Кd=0,6 – масштабный фактор
КF=1 – фактор шероховатости
ψτ=0,05, ψσ=0,1 –коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости.
(71)
(72)
Общий коэффициент запаса.
(73)
Для второго сечения проводим аналогичный расчет. Изгибающий момент:
Напряжения
изгиба:
Напряжения
кручения:
Определяем пределы выносливости:
Кd=0,7 – масштабный фактор
ψτ=0,05, ψσ=0,1 –коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости
Кσ=2, Кτ=1,6 – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении
Общий коэффициент запаса.
Больше напряжено 2 сечение.
4.Проверяем статическую прочность при перегрузках
(74)
(75)
8. Проверяем прочность вала. По условию работы зубчатого зацепления опасным является прогиб вала под червяком. Средний диаметр на участке принимаем равным 45 мм. Здесь:
(76)
Прогиб в вертикальной плоскости от действия силы Fr:
(77)
Прогиб от момента Ма равен нулю.
Прогиб в горизонтальной плоскости от сил Ft и Fм:
(78)
Суммарный прогиб:
(79)
Допускаемый прогиб:
(80)
Условия прочности и жесткости выполняются.
Тихоходный вал.
Ft = 4500 Н
Fr = 1637,87Н
Fa = 552,8Н
d
= 65мм
Расчет проводим аналогично быстроходному валу.
1.Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце:
2. Определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов. Рассмотрим реакции от сил Fr и Fa , действующих в вертикальной плоскости. Сумма проекций:
Сумма моментов:
При этом:
Реакция от сил Fr и Fa , действующих в горизонтальной плоскости:
;
При этом:
3. Определяем запасы сопротивления усталости в опасных сечениях. Просчитываем два предполагаемых опасных сечения 1-1 под червяком и 2-2 рядом с подшипником, ослабленное галтелью. Для первого сечения изгибающий момент:
Напряжения
изгиба:
Напряжения
кручения:
Определяем пределы выносливости:
Кd=0,72 – масштабный фактор
КF=1 – фактор шероховатости
ψτ=0,05, ψσ=0,1 –коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости.
Кσ=1,7, Кτ=1,4 – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении
Для второго сечения изгибающий момент:
Напряжения
изгиба:
Напряжения
кручения:
Определяем пределы выносливости:
Кd=0,75 – масштабный фактор
ψτ=0,05, ψσ=0,1 –коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости
Кσ=2, Кτ=1,6 – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении
Больше напряжено 2 сечение.
4.Проверяем статическую прочность при перегрузках
