2.4. Расчет коэффициентов запаса прочности:

Коэффициенты запаса прочности рассчитываем по формулам

где , - пределы выносливости при изгибе и кручении

, - коэффициенты асимметрии цикла нагружения, определяемые как

,

Коэффициенты К_Д и К_Д рассчитываются по формулам:

К_Д = К_/К_d + 1/К_F -1/К_V,

К_Д = К_/К_d + 1/К_F-1/К_V.

Коэффициенты в формулах выбираются из таблиц

Действующие напряжения рассчитываем по формулам:

,

Сечение 1-1 - выходной конец вала. Концентратор - шпоночный паз. В сечении действует только крутящий момент. Выбираем материал вала сталь 45 с пределом прочности _В = 800МПа. Пределы выносливости:

_-1 = 0,43*_В = 0,43*800 = 344МПа;

_-1 = 0,58*_-1 = 0,58*344 = 200МПа

Диаметр вала в опасном сечении d = 30.

Тогда Wp =4,97см³, Wос = 2,32см³

По таблицам находим

К = 2,11; К = 1,89; Кd = 0,88; Кd = 0,77; КF = 1,0;

КF = КV = 1,0

 = 0,02 + 2*10^-4*800 = 0,18;  = /2 = 0,09

K_Д = (1,89/0,78 + 1/1,0 - 1) = 2,40

Тогда

Общий коэффициент запаса прочности

Требуемое значение S = 2...4 обеспечено

Сечение 2-2 с максимальным изгибающим моментом

Концентратором в этом сечении является шпоночный паз. Материал вала - сталь 45 с пределом прочности . Пределы выносливости материала:

Диаметр вала в опасном сечении . Тогда моменты сопротивления

Из таблиц находим

К = 2,11; К = 1,89; Кd = 0,86; Кd = 0,74; КF = 1,0;

КF = КV = 1,0;

К_Д = 2,11/0,86 + 1/1,0 - 1/1 = 2,45,

К_Д = 1,89/0,74 + 1/1,0 - 1/1 = 2,55,

Тогда

Запас прочности в сечении обеспечен.

Расчет шпонок на смятие

Допускаемое напряжение .

1. Тихоходный вал

Шпонки устанавливаются на выходной конец и под колесом

Шпонка под колесом

Диаметр вала

Шпонка на выходном конце вала ,

Диаметр вала

2. Промежуточный вал

Шпонка под колесо длина шпонки .

Диаметр вала .

Шпонка под шестерней менее нагружена и поэтому ее не считаем.

3. Быстроходный вал

Шпонка на выходном конце вала длина шпонки .

Диаметр вала .

Шпонка под шестерней отсутствует.

Смазка редуктора

Смазке подвергают зубчатые колеса и подшипники. Система смазки определяется по окружной скорости быстроходной ступени . В этом случае смазка зубчатых колес осуществляется окунанием в масляную ванну,а подшипники смазываются за счет образования «масляного тумана». Объем масляной ванны выбирается из расчета 0,5...0,7 л на 1квт мощности и исходя из необходимости погружения зубьев в масло. В нашем случае для выполнения этих условий требуется

.

Сорт масла определяется по средней окружной скорость

Для колес, выполненных из стали с пределом прочности s_В до 1000Мпа, Кинематическая вязкость, 10^-6 м/с, при окружной скорости v 2-5 м/с

равна 28. По этой вязкости выбираем сорт масла И-30А (И-Г-А-46)

по ГОСТ 20799-88.

И – индустриальное, Г – для гидравлических систем, А – масло без присадок

Сборка редуктора

Сборку редуктора начинают со сборки валов с устанавливаемыми на них деталями. Вначале в профрезерованные в валах пазы закладывают шпонки и затем напрессовывают зубчатые колеса. Далее в соответствии с чертежом устанавливают кольца, сделанные с зазором. Затем устанавливают подшипники качения, предварительно подогретые в масле. Валы устанавливают в соответствующие гнезда корпуса редуктора.

Редуктор закрывают крышкой с впрессованными в нее установочными штифтами и стягивают болтами. В сквозные крышки подшипников устанавливают уплотнения. Под крышки устанавливаем комплекты регулировочных прокладок и прикручивают их болтами. В корпус вворачивают маслосливную пробку и через люк в крышке заливают необходимый объем масла. Проверяют маслоуказателем уровень масла и закрывают крышкой люк корпуса редуктора.

Проводят окончательную регулировку и обкатку редуктора.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Проектный расчёт зубчатых передач на персональных компьютерах : Метод. указ. к курсовому проектированию по курсу “Детали машин”/ Сост. : Селезнёв Б.И., Постнов А.Н.,Терехова Е.Н., Хронин С.В. – М.: “МАТИ” – РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2006. – 49 с. : ил.

Проектирование трёхосного цилиндрического редуктора (первая проекция) : Метод. указ. к курсовому проектированию по курсу “Детали машин”/ Сост. : Постнов А.Н.,Терехова Е.Н., Хронин С.В. – М.: “МАТИ” – РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2006. – 15 с. : ил.

Проектирование трёхосного цилиндрического редуктора (вторая проекция) : Метод. указ. к курсовому проектированию по курсу “Детали машин”/ Сост. : Постнов А.Н.,Терехова Е.Н., Хронин С.В. – М.: “МАТИ” – РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2006. – 13 с. : ил.

Метелкин В.В. и др. Проектирование трехосного редуктора. М.:МАТИ,1986

Чуфистов В.А , Пичугин В.С. Требования к выполнению рабочих чертежей деталей общего назначения. М.:МАТИ,1986

Чуфистов В.А , Пичугин В.С. Требования к выполнению рабочих чертежей литых деталей редукторов общего назначения. М.:МАТИ,1986

Метелкин В.В. и др. Проектирование трехосного редуктора. М.:МАТИ,1986