- •Введение
- •Выбор двигателя
- •Передаточное отношение редуктора и распределение его по ступеням
- •Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений
- •Расчет цилиндрической прямозубой передачи Тихоходная ступень
- •Быстроходная ступень
- •Расчет усилий, действующих в зацеплении
- •1.2. Определяем значения изгибающих моментов:
- •1.3. Производим расчет подшипников:
- •1.4. Расчет коэффициентов запаса прочности:
- •2.2.Определяем значения изгибающих моментов под колесом:
- •2.3. Производим расчет подшипников:
- •2.4. Расчет коэффициентов запаса прочности:
- •Расчет шпонок на смятие
- •1. Тихоходный вал
- •2. Промежуточный вал
- •3. Быстроходный вал
Расчет усилий, действующих в зацеплении
Усилия в зацеплении тихоходной ступени
Усилия в зацеплении быстроходной ступени
Схема усилий в зацеплении
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАЧЕТ ВАЛОВ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ
с=7,0 для промежуточного вала
с=5,9 для выходного вала
По ГОСТ 6636-69:
,
Диаметры шеек под подшипники выбирают из условия
.
Диаметр должен соответствовать внутреннему диаметру подшипника. Принимаем на I и II валу = 30 мм, на III валу = 40 мм. По рекомендациям принимаем для выходного вала подшипники легкой серии № 208, для быстроходного и промежуточного валов подшипники средней серии № 306.
Подбор подшипников и расчет валов
Промежуточный вал.
Определяем реакции в опорах:
Н:∑ = 0
∑ = 0
Проверка:
V: ∑ = 0
∑ = 0
=
Проверка:
Суммарные реакции в опорах:
1.2. Определяем значения изгибающих моментов:
под колесом
===16,4 Нм.
под шестерней
===54,63 Нм.
1.3. Производим расчет подшипников:
Выбираем коэффициенты радиальной и осевой нагрузки:
Осевая сила Fa = 0 => e = 0, при соотношении Fa/C0 < 0,014делают равным е = 0,014.
Тогда Х=1, У=0
=(RAVХ+FaY)KTКБ =
= (1222,61 + 0 0)11,5 = 1833,9 H
= RВVKTKБ = 253,6111,5 = 380,4H
Более нагружена опора A, для которой делаем окончательный расчет. Предварительно поставлен подшипник №306 ГОСТ 8338-75, для которого
С = 28100Н
L = ()3 = (28100/1833,9)3 = 547,56 млн об.
Определяем долговечность в часах
n = = = 318,15 об/мин
Lh = = = 28608,1 часов
1.4. Расчет коэффициентов запаса прочности:
Коэффициенты запаса прочности рассчитываем по формулам
где , - пределы выносливости при изгибе и кручении
, - коэффициенты асимметрии цикла нагружения, определяемые как
для углеродистых сталей.
Коэффициенты :
|
dB = 32 мм |
|
dB = 32 мм |
К |
1,88 |
0,88 |
|
К |
1,55 |
0,77 |
Действующие напряжения рассчитываем по формулам:
,
Опасным является сечение I-I под шестернёй, в котором действует максимальный изгибающий момент:
Концентратором в этом сечении является шпоночный паз
(Шпонка 10х8 ГОСТ 23360-78). Материал вала - сталь 45 с пределом прочности . Пределы выносливости материала:
Диаметр вала в опасном сечении . Тогда моменты сопротивления
=
Тогда
Общий коэффициент запаса прочности
Рекомендуется допускаемое значение [S] = 2...4,5.
Прочность в сечении обеспечена.
Опасным является сечение II-II под шестернёй, в котором действует максимальный изгибающий момент:
Концентратором в этом сечении является галтель. Материал вала - сталь 45 с пределом прочности . Пределы выносливости материала:
Диаметр вала в опасном сечении . Тогда моменты сопротивления
=
Определяем коэффициенты концентрации напряжений:
К = 1 + С (К` - 1)
К = 1 + С (К` - 1)
К` = 2,16; К` =1,64
r/d = 0,03; D/d = 1,07 => С = 0,869; С = 0,493
К = 1 + 0,869 (2,16 - 1) = 2,008
К = 1 + 0,493 (1,64 - 1) = 1,316
Тогда
Общий коэффициент запаса прочности
Рекомендуется допускаемое значение [S] = 2...4,5.
Прочность в сечении обеспечена.
Выходной вал.
Определяем реакции:
H:∑ = 0
∑ = 0
Проверка:
– верно.
V:∑ = 0
∑ = 0
оверка:
– верно.
Суммарные реакции в опорах: