- •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
2.2.Определяем значения изгибающих моментов под колесом:
= 48,19 Нм
2.3. 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 =
= (1 + 0 0)11,5 = 1446,7 H
= RВVKTKБ = 111,5 = 1200,6,38 Н
Более нагружена опора В, для которой делаем окончательный расчет. Предварительно поставлен подшипник №207 ГОСТ 8338-75, для которого
С = 32000Н
L = ()3 = (32000/1200,6)3 = 1882,1 млн об.
Определяем долговечность в часах
Lh = = = 6273666 часов
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
для углеродистых сталей.
Коэффициенты :
|
dB = 42 мм |
|
dB = 42 мм |
К |
1,88 |
0,85 |
|
К |
1,55 |
0,73 |
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 = 600МПа. Пределы выносливости:
Диаметр вала в опасном сечении d = 38 мм.
Тогда
=
=5,9
=
Тогда
Рекомендуется допускаемое значение [S] = 2...4,5.
Прочность в сечении обеспечена.
Опасным является сечение II-II под колесом, в котором действует максимальный изгибающий момент:
Концентратором в этом сечении является шпоночный паз
(Шпонка 12х8 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.
Расчет шпонок на смятие
Допускаемое напряжение .
1. Тихоходный вал
1)Шпонка 12х8х56 ГОСТ 23360-78
Диаметр вала
2) Шпонка 10х8х50 ГОСТ 23360-78
Диаметр вала
2. Промежуточный вал
1)Шпонка 10х8х32 ГОСТ 23360-78
Диаметр вала
2) Шпонка 10х8х63 ГОСТ 23360-78
Диаметр вала
3. Быстроходный вал
1)Шпонка 8х7х50 ГОСТ 23360-78
Диаметр вала
2) Шпонка 10х8х28 ГОСТ 23360-78
Диаметр вала
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 1кBт 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 sВ 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-20А (И-Г-А-32)
по ГОСТ 20799-88.
И – индустриальное, Г – для гидравлических систем, А – масло без присадок
Смазка зубчатых зацеплений производится окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10мм.
Уровень масла контролируется трубчатым маслоуказателем.
Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов.
В пазы валов закладывают шпонки и напрессовывают зубчатые колёса плотно до упора в бурт вала. Затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле
до 80 – 100 0С.Собранные валы устанавливают в основание картера редуктора и надевают корпус редуктора, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки корпус устанавливают на картер, с помощью двух конических штифтов затягивают болты крепления корпуса к картеру. После этого на ведущий вал надевают распорные кольца, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед установкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные соединения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. Затем ввертывают пробку маслосливного отверстия с прокладкой и трубчатый маслоуказатель. Заливают в картер масло через люк в крышке необходимый объем масла. Проверяют маслоуказателем уровень масла и закрывают крышкой люк корпуса редуктора. Проводят окончательную регулировку собранного редуктора, обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
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 двухступенчатого соостного редуктора (первая проекция) , М.: МАТИ - 2006 г. Постнов А.Н., Терехова Е.Н., Хронин С.В. М.: “МАТИ” – РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2006.
Проектирование двухступенчатого соосного редуктора (вторая проекция). Постнов А.Н., Терехова Е.Н., Хронин С.В. М.: “МАТИ” – РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2006.
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.