6. Конструктивные размеры колес

6.1 Колесо I ступени

Колесо кованное d_k=228 мм b₂=56 мм d_п=45 мм

6.1.1 Диаметр ступицы

d_CT=1,6·d_п

d_CT=1,6·45=72 мм

6.1.2 Длинна ступицы

L_CT=1,2d_к

L_CT=1,2·50= 60 мм

6.1.3 Толщина обода

Принимаем δ₀= 8 мм

6.1.4 Толщина диска

С=(0,35...0,4) b

C= 19,6...22,4 = 21мм

6.1.5 Толщина рёбер.

S=0,8C

S=16,8 мм

6.1.6 Диаметр центровой окружности

Dотв=0,5(D₀+d_ст)

Dотв=127 мм

dотв=30 мм

D₀=182 мм

Фаска

n=0,5m_n=1

6.2 Колесо II ступени

Колесо кованное d_k=324 мм b₂=80 мм d_п=60 мм

6.2.1 Диаметр ступицы

d_CT=1,6·d_п

d_CT=1,6·60=96 мм

6.2.2 Длинна ступицы

L_CT=1,2d_к

L_CT=1,2·70= 84 мм

6.2.3 Толщина обода

Принимаем δ₀= 14 мм

6.2.4 Толщина диска

С=(0,35...0,4) b

C= 28...32 = 30мм

6.2.5 Толщина рёбер.

S=0,8C

S=24 мм

6.2.6 Диаметр центровой окружности

Dотв=0,5(D₀+d_ст)

Dотв=176 мм

dотв=30 мм

D₀=256 мм

Фаска

n=0,5m_n=2

7.Расчёт элементов корпуса редуктора

7.1 Определяем толщину стенки корпуса редуктора:

δ=0,025·a_w+3=0,025·200+3=8 мм

Принимаем 8мм т.к. минимальная толщина стенки 8 мм.

7.2. Толщина верхнего пояса корпуса:

.

7.3. Толщина нижнего пояса корпуса:

.

7.4 Толщина рёбер основания корпуса:

.

7.5.Диаметр фундаментных болтов:

.

7.6 Диаметр болтов соединяющих корпус с крышкой редуктора:

7.7 Диаметр болтов соединяющих крышку с корпусом у подшипников:

7.8. Диаметр болтов для крепления крышек подшипников к корпусу:

7.9. Диаметр болтов для крепления смотровой камеры редуктора:

7.10 Диаметр пробки для слива масла из редуктора. Принимаем пробку с резьбой 1/2.

8.Расчет вала на сопротивление усталости и статическую прочность

8.1 Расчет выходного вала на сопротивление усталости

8.1.1 Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце вала, полагая, что редуктор может быть использован как редуктор общего назначения

.

8.1.2 Определяем силы в зацеплении

- окружная сила

- радиальная сила

,

где - угол зацепления зубьев.

8.1.3 Вычисляем реакции ив опорах вала в вертикальной плоскости

8.1.4 Вычисляем реакции ив опорах вала в горизонтальной плоскости (рис.2, в)

(2.5)

(2.6)

Из уравнения (2.6) находим

При этом

8.1.5 Вычисляем реакции ив плоскости смещения валов

(2.7)

(2.8)

Отсюда

5760,6 · (190,5+138)/190,5 = 9933,63 H,

тогда

Определяем максимальные реакции в опорах

(2.9)

8.1.6 Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с

построением эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости (рис. 3,б)

.

8.1.7 Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов в горизонтальной плоскости (рис. 3,в)

8.1.8 Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов в плоскости смещения валов (рис. 3,г)

8.1.9 Вычисляем суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях вала 1-1,11-11

8.1.10. Представляем эпюру крутящих моментов T, передаваемых валом

Т = 530,95 Н·м;

8.1.11. Анализируя характер эпюр, а также принятые размеры вала определяем, что наиболее опасным является сечение 11-11 под подшипником. Проверяем его прочность.

8.1.12. Для выбранного сечения 11-11 вала концентратором напряжений в сечении является посадка с натягом и определяем интерполированием значения отношений

и

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определяется по формуле (14)

,

где - предел выносливости при изгибе;

- коэффициент снижения предела выносливости при изгибе (формула 15), – коэффициент влияния качества поверхности (таблица 5);- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 6);

.

8.1.13 Коэффициент запаса по касательным напряжениям определяется по формуле (17)

,

где - предел выносливости;

- коэффициент снижения предела выносливости вала в рассматриваемом сечении при кручении, где - коэффициент влияния качества поверхности (табл.5);- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 6);

Амплитуды переменных и постоянныхсоставляющих циклов напряжений

.

- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений, по таблице 1.

.

8.1.14 Общий запас сопротивления усталости S по формуле (19)

.

Условие выполнено.