7. Проверочный расчет ведущего вала по образцу

Примем , что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому( пульсирующему).

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности n для опасных сечений и сравнения их с требуемыми (допускаемыми0 значениями [n] . Прочность соблюдена при n ≥ [n].

Материал вала тот же, что и для шестерни ( шестерня выполнена заодно с валом). Из справочных данных получаем , что при диаметре вала до 90 мм и твердости 230НВ среднее значение σв=780 Н/мм^2. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба :

σ-1 =0.43*780=335Н/мм^2

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений τ-1=0.58*335=193Н/мм^2

При передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту возникают только касательные напряжения. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Коэффициент запаса прочности:

n=nτ=τ-1/(kτ/eτ)*τv+ψττm , где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла τv=τm=0.5τmax=0.5Tk/Wk

при выбранных размерах шпонки (см. п.8)

W1=(π67^3/16)-20*12(67-12)^2/2*67=55092мм^3

Исходя из справочных материалов принимаем:

Kτ=1.68, eτ=0.65, ψτ=0.1

После подстановки получим:

n=193/(1.68/0.65)*6.02+0.1*6.02=11.94

Значение n должно быть не менее2.5 т.е в нашем случае емеем большой запас прочности.

8. Расчет шпонок

Шпонки призматические , со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78. Длину шпонки выбирают из стандартного ряда, так чтобы она была несколько меньше длины ступицы (на 5-10мм ) . Материал шпонок – сталь 45 нормализация. Проверка шпонки на смятие узких граней должна удовлетворять условию:

Где Т- передаваемый вращающий момент, Н*мм, d- диаметр вала в месте установки шпонки, мм; 1-рабочая длина; []- допускаемое напряжение смятия : при стальной ступице и спокойной нагрузке []=100120 МПа, при чугунной []=5070 МПа.

Ведущий вал:

1	d вала	b	h	c(t1)	t2
63	67	20	12	7.5	4.9

МПа

(материал полумуфт МУВП – чугун марка СЧ 20).

Ведомый вал: из двух шпонок – под зубчатым под звездочкой – более нагружена вторая (меньший диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки).

1	d вала	b	h	c(t1)	t2
80	90	25	14	9	5.4

МПа

Условие прочности выполнено.

7. Выбор сорта масла

8. Сборка редуктора

Заключение

Реду́ктор (механи́ческий) — механизм, передающий и преобразующий крутящий момент, с одной или более механическими передачами. Основные характеристики редуктора — КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов , количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.

Обычно редуктором называют устройство, преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент. Редуктор, который преобразует низкую угловую скорость в более высокую обычно называют мультипликатором.

Типы редукторов:

Прежде всего редукторы классифицируются по типам механических передач.

Также редукторы можно классифицировать по типу корпусов, по способу охлаждения, по типам используемых подшипников, по скоростям вращения, передаточному числу; передаваемой, преобразуемой, распределяемой мощности.

Корпуса редукторов:

В серийном производстве широко распространены стандартизованные литые корпуса редукторов. Чаще всего в тяжёлой промышленности и машиностроении применяются корпуса из литейного чугуна, реже из литейных сталей. Когда требуется максимально облегчить конструкцию применяют легкосплавные корпуса. На корпусе редуктора чаще всего имеются места крепления — лапы и/или уши, за которые перемещают и/или крепят редукторы к основанию. На выходе валов располагают уплотнения для предотвращения вытекания масла. На корпусах редукторов зачастую располагают конструкционные элементы, предотвращающие увеличение давления внутри редуктора, возникающее от нагрева редуктора при его работе.

В штучном производстве широко используются сварные корпуса, позволяющие получать индивидуальные конструктивные решения.

При выполнении курсовой работы разработан проект вертикального одноступенчатого цилиндрического редуктора. Рассчитаны параметры зубчатой передачи и выполнены проверочные расчеты валов редуктора, долговечность подшипников и проверка прочности шпоночных соединений.