- •Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок редуктора
- •Вибір електродвигуна
- •Кінематичний розрахунок редуктора
- •Вибір матеріалів для зубчастих коліс
- •4. Призначення допустимих напружень
- •4.1. Контактні напруження
- •4.2. Допустимі напруження на згин
- •Розрахунок передачі на довготривалу міцність Критерії розрахунку
- •Перша ступінь (конічна)
- •Проектний розрахунок передачі
- •Перевірка активних поверхонь зубців на контактну втому
- •Перевірка зубців на витривалість при згині
- •Перевірка активних поверхонь зубців на контактну міцність при дії максимального навантаження
- •5.2.2. Перевірка активних поверхонь зубців на контактну втому
- •5.2.3. Перевірка зубців на витривалість при згині
- •Перевірка активних поверхонь зубців на контактну міцність при дії максимального навантаження
- •5.2.5. Перевірка зубців на міцність при згині максимальним моментом
- •Геометричний розрахунок
- •5.2.7. Зусилля у зачепленні зубчастої пари
- •6.1. Початкові дані для розрахунку валів
- •6.2. Проектний розрахунок валів
- •6.2.1 Ведучий вал
- •6.4.2. Проміжний вал.
- •6.4.3. Ведений вал
- •6.5. Розрахунок довговічності підшипників
- •6.5.1. Розрахунок довговічності підшипників ведучого вала
- •6.5.2. Розрахунок довговічності підшипників проміжного вала
- •6.5.3. Розрахунок довговічності підшипників веденого вала
- •9.6. Перевірочний розрахунок валів на довготривалу міцність
- •9.6.1. Перевірочний розрахунок ведучого вала
- •6.6.2. Перевірочний розрахунок проміжного вала
- •6.6.3. Перевірочний розрахунок веденого вала
- •Змащування зубчастих коліс та підшипників
- •8. Вибір муфти та перевірка на міцність її елементів
- •Висновки
- •Література
6.1. Початкові дані для розрахунку валів
Всі початкові дані зводимо в табл. 6.2:
Таблиця 6.2.
Розрахункові параметри |
Позн. |
Розм. |
Числові значення | ||||||
1 |
2 |
2' |
3 | ||||||
Ресурс роботи |
Lh |
год |
5256 | ||||||
Частота обертання |
n |
об/хв. |
2880 |
918 |
200 | ||||
Модуль |
me |
мм |
2,00 |
2,00 |
2,00 |
2,00 | |||
Ширина колеса |
b |
мм |
18,00 |
18,00 |
50,00 |
45,0 | |||
Ділильний діаметр |
d, dе |
мм |
42 |
132 |
33,10 |
146,90 | |||
Діаметр вершин зубців |
da, daе |
мм |
45,81 |
133,21 |
37,10 |
150,90 | |||
Діаметр западин зубців |
df, dfе |
мм |
37,43 |
130,54 |
28,10 |
141,90 | |||
Міжосьова відстань |
aw |
мм |
- |
90,00 | |||||
Крутний момент |
Te |
Н·мм |
0,022·106 |
0,065·106 |
0,288·106 | ||||
Колове зусилля |
Ft |
Н |
1132 |
3921 | |||||
Радіальне зусилля |
Fr |
Н |
393 |
125 |
1476 | ||||
Осьове зусилля |
Fa |
Н |
125 |
393 |
1039 |
6.2. Проектний розрахунок валів
Із умови міцності на кручення:
, , (6.1)
визначаємо діаметр вала:
, (6.2)
де Wp – полярний момент опору;
dp – діаметр вала у розрахунковому перерізі: у ролі розрахункових виступають перерізи вихідних кінців валів (хвостовиків);
[τ] – занижене значення допустимого напруження: для ведучого вала приймають [τ]=(20...25) МПа, для веденого вала – [τ] = (30...35) МПа.
Діаметри вихідних ділянок валів погоджують із стандартом [1, табл. 6.1]. 6.1). Більш технологічними є циліндричні вихідні кінці.
Для вихідної ділянки ведучого вала діаметр dp треба приймати із такого співвідношення:
, (6.3)
де dдв – діаметр вала електродвигуна.
мм.
6.2.1 Ведучий вал
Н·мм;
[τ]=(20...25) МПа;
Приймаємо [τ]=23 МПа;
мм;
Враховуючи розмір діаметру вала електродвигуна мм, приймаємо мм.
мм.
Згідно [1, табл. 6.1] ГОСТ 12080-66 вибираємо параметри вихідної частини валу:
Таблиця 6.3
d |
l |
r |
c |
28 |
60 |
1,6 |
1,0 |
Зобразимо ескіз вала:
Рис.6.1 Ескіз ведучого валу
Осьові розміри валу встановлюємо на основі компоновочного ескізу передачі.
Попередньо призначаємо підшипник 7208.
6.2.2. Проміжний вал
Н·мм;
[τ]=(15...20) МПа;
Приймаємо [τ]=18 МПа;
мм;
Приймаємо мм.
Ескіз проміжного валу:
Рис.6.2 Ескіз проміжного валу
6.2.3 Ведений вал
Н·мм;
[τ]=(30…35) МПа;
Приймаємо [τ]=33 МПа;
мм;
приймаємо мм.
Згідно [1, табл. 6.1] ГОСТ 12080-66 вибираємо параметри вихідної частини валу:
Таблиця 6.4
d |
l |
r |
c |
36 |
80 |
2,0 |
1,6 |
Ескіз вала веденого зображений на рис.6.3:
Рис.6.3 Ескіз вала веденого
6.3. Призначення і розрахунок шпонок
Застосовуємо призматичні шпонки із округленими торцями (рис.6.4).
Вибрану шпонку перевіряємо на зминання бокових граней шпонки або пазу:
. (6.4)
Тут d – діаметр посадочного місця вала;
lр – розрахункова довжина шпонки: lр = l – b (виконання 1), lр = l – 0,5b (виконання 2). (Див. табл. 6.3)
;
Рис.6.4 Ескіз шпонки
6.3.1. Ведучий вал
Н·мм; мм;
мм; мм;мм;мм;мм;
мм;
МПа;
6.3.2. Проміжний вал
Шпонка під зубчасте колесо:
Н·мм;
мм;
мм; мм;мм;мм;мм;
мм;
МПа;
6.3.3. Ведений вал
1. Шпонка для хвостовика:
Н·мм;
мм;
мм; мм;мм;мм;мм;
мм;
МПа;
2. Шпонка під зубчасте колесо:
Н·мм;
мм;
мм; мм;мм;мм;мм;
мм;
МПа;
Умова міцності шпонки не виконується.
Призначаємо дві шпонки для даного валу, які будуть розташовані діаметрально-протилежно, і тоді:
МПа;
Умова міцності шпонок виконується.
6.4. Визначення опорних реакцій та побудова епюр згинальних моментів
6.4.1. Ведучий вал
Зусилля зачеплення прикладаємо в серединних площинах коліс. Опорні реакції прикладаємо в центрах опор.
Ft1=1132Н; Fr1=393Н; Fa1=125Н; Т1е=0,022·106 Н·мм.
Визначаємо відстані між характерними ділянками валу:
Для підшипника 7208 ГОСТ 27365-87: d=40мм; D=80мм; Т=20; α=13°.
Згідно ескізної компоновки: а=101 мм; b=84 мм; с=23мм;
Рис. 6.4. Епюри моментів ведучого вала
Попередньо приймаємо втулко-пальцеву пружну муфту (ГОСТ 2142-75) для якої при діаметрі валу dв= 28мм – D = 84мм.
Величина неврівноваженого зусилля для пружної втулково-пальцевої муфти:
(6.5)
Визначаємо опорні реакції:
вертикальна площина:
виконуємо перевірку:
горизонтальна площина:
виконуємо перевірку:
сумарні опорні реакції:
Епюри згинальних моментів:
вертикальна площина:
переріз А:
переріз С:
горизонтальна площина:
переріз С:
Сумарні згинальні моменти:
переріз А:
переріз С:
переріз В: