Добавил:

methyl Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия

Предмет:

Детали машин и основы конструирования

Файл:

ДетМаш метода Расчет и проект валов двухступенч зубч редуктора Глухих 2011

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

09.07.2019

Размер:

1.46 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

Приведем в качестве примера определение опорных реакций для всех трех валов редуктора, учитывая, что в качестве опор для быстроходного вала выбраны радиально-упорные шариковые однорядные подшипники, для промежуточного вала – радиально-упорные роликовые конические, для тихоходного – радиальные шариковые однорядные.

Быстроходный вал (рис. 9)

				R	Б
			RБ	1
			RБ
			1y
	F	Б
	к
					Б	F Б
				R1х		t1
				R1х			R2Б
	Т1			Б			R2Б
				Fa1		Б
		Б				R2 y
	l0			1
				l Б
				1
				FrБ1			R2Бх
l Б	0,089 м;			FrБ1			R2Бх
0
l Б	0,036 м;					l2Б
1
l2Б	0,087 м;		d1Б 0,049 м.			2	R2Бz

Рис. 9. Расчетная схема быстроходного вала

При составлении уравнений равновесия используем заданные нагрузки в зацеплениях (получены в расчетах зубчатых зацеплений), найденную радиальную консольную нагрузку, расчетную длину участков вала и диаметр делительной окружности шестерни первой (быстроходной) ступени.

F Бl Б

RБ

(l Б

l Б ) 0,

t1 1

2 у

RБ

F Бl Б

/(l Б

l Б )

2172

0,036 /(0,036

0,087)

635,7 Н;

2 у

t1 1

2 x

RБ (l Б

l Б ) F Бl Б

1у

t1 2

R1Бу

Ft1Бl2Б /(l1Б

l2Б )

2172 0,087/(0,036

0,087)

1536,3Н.

Проверка:

Y = 0; R

FБ

R Б

1536,3

2172 635,7

1у

2у

Б d1Б

)

1у

2 х

r1 1

a1 2

Б d1Б

)/ (l

)

(806 0,036

442 0,049/ 2)(0,036

2 х

r1 1

0,087) 147,86Н;

Б d1Б

)

2 у

1х

a1 2

Б d1Б

) /(l

)

(806

0,087

442

0,049 / 2)(0,036

1х

0,087)

658,14Н.

Проверка:

Х = 0; R

F Б

R Б

658,14

806

147,86

1х

2 х

R Б

442 Н.

2 z

Опорные реакции от радиальной консольной нагрузки:

M	1	RБ	(l Б	l Б ) F Бl Б		0,
	1	2 к	1	2	к 0

Бl Б

590 0,089

426,9 Н;

2 к

l Б

0,036

0,087

R Б

l Б ) F Б (l Б

l Б

l Б ) 0

1к

R Б

FБ (lБ

lБ )

590(0,089

0,036

0,087)

к 0

1016,9 Н.

1к

lБ

0,036

0,087

Проверка:

R Б

F Б

R Б

1016,9

590

426,9 0.

1к

2 к

Результирующие опорные реакции:

RБ	(RБ )2			(RБ )2		(658,14)2	(1536,3)2	1671,3Н;
1		1х		1у

RБ		(RБ	)2	(RБ	)2	(147,86)2	(635,7)2	652,7 Н.
2		2 х		2 у

Суммарные опорные реакции с учетом радиальной консольной нагрузки:

RБ	RБ		RБ	1671,3	1016,9	2688,2 Н;
1сум.	1		1к
RБ	R	Б	RБ	652,7	426,9	1079,6 Н.
2 сум.	2		2 к

Таким образом, наиболее нагруженной будет опора 1, в которой

Rmax = 2688,2 H.

Промежуточный вал (рис. 10)

R1П

RП

R1Пz

R1Пх

R2П

RП

2 y

l П

r 2

FrТ1

R2Пх

l2П

Ft 2

Ft1

Рис. 10. Расчетная схема промежуточного вала

Опорные реакции:

1х

Бl П

F Т

(l П

l П ) RП

(l П

l П

l П ) 0,

t 2 1

t1 1

2 y

F Бl П

F Т

(l П

l П )

2172

0,043

4817(0,043

0,047)

RП

t 2 1

3846,4 Н;

2 у

l П

0,043

0,047

2 х

RП (l П

l П

l П ) F Б (l П

l П ) F

Тl П

1у 1

t 2 2

t1 3

RП	F Б (l П	l П )	F Тl П	2172(0,047	0,047)	4817 0,047
	t 2 2	3	t1 3				3079,4 Н.
							3079,4 Н.
1у	l П	l П	l П	0,043	0,047	0,047
	l П	l П	l П	0,043	0,047	0,047
	1	2	3

Проверка:

Y = 0; RП

F Б

RП

3079,4

2172

4817 3846,4 0.

1у

t 2

2 у

) F

Б d2Б

1у

2 х

a 2 2

r 2 1

)

d2Б

a 2

r 2 1

R2 х

l П

1752

(0,043

0,047)

442

0,208

806

0,043

562,4 Н;

0,043

0,047

) F

Б d2Б

2 у

1х

r 2

a 2

Б d2Б

Т П

Fr 2

(l2

) Fа2

Fr1l3

R1х

l П

806

(0,047

0,047)

442

208

1752

0,047

383,6 Н.

0,043

0,047

Проверка:

Х =

383,6

806

1752

562,4

1х

r 2

2 х

Результирующие опорные реакции:

RП

(RП )2

(383,6)2

(3079)2

3102,8Н;

1х

1у

RП

(RП )2

(562,4)2

(3846,4)2

3887,3Н.

2 х

2 у

Наиболее нагруженной является опора 1 (рис. 10), в которой

опорная реакция наибольшая:

RП

3887,3Н.

max

Осевая нагрузка в этой опоре:

R П	F Б	442 Н.
1z	а 2

Тихоходный вал (рис. 11)

R1Т

R1Тy

		RТ
RТ	RТ	2
RТ	RТ
1х	2 y
F Т
t 2
l2Т
1
F Т		R2Тх
F Т		Т
r 2		Fк
		Fк

l Т	Т	Т3
1	l0

Рис. 11. Расчетная схема тихоходного вала

	M	1х	RТ	(l Т	l Т ) F Тl Т			0;
		1х	2 у	2	1	t 2	2
Т	FtТ2l2Т			4817 0,098
R2 у								3105,7 Н;
R2 у	l1Т l2Т			0,054		0,098		3105,7 Н;
	l1Т l2Т			0,054		0,098
	M	2 х	RТ	(l Т	l Т ) F Тl Т			0;
		2 х	1у	1	2	t 2	1

RТ	F Т l Т					4817			0,054
		t 2 1								1711,3Н.
										1711,3Н.
1у	l Т		l	Т		0,054			0,098
	l Т		l	Т		0,054			0,098
	1			2
Проверка: Y =		RТ			F Т		RТ		1711,3	4817 3105,7 0.
			1у		t 2		2 у
	M		1у		RТ	(l Т		l Т ) F Т l Т		0;
			1у		2 х	1		2	r 2 2

RТ	F Т l Т			1752 0,098
	r 2	2					1129,58 Н;
							1129,58 Н;
2 х	l Т	l Т		0,054		0,098
	l Т	l Т		0,054		0,098
	1	2
	M	2 у	RТ	(l Т	l Т ) F Т l Т		0;
		2 у	1х	1	2	r 2 1

RТ

Т l Т

1752 0,054

r 2 1

622,42 Н;

1х

l Т

0,054

0,098

Проверка:

Х =

R Т

F Т

R Т

622,42 1752

1129,58 0.

1х

r 2

2 х

Результирующие опорные реакции:

RТ

(RТ )2

(

622,42)2

(

1711,3)2

1820,9 Н;

1х

1у

RТ

(RТ )2

(

1129,58)2

(

3105,7)2

3304,7 Н.

2 х

2 у

В соответствии с ГОСТ 16162-85Е при расчете тихоходного вала, имеющего консольный участок, необходимо учесть радиальную консольную нагрузку (рис. 12):

FкТ 250Тт 250501 5600Н.

FкТ

	RТ	RТ
	1к	2 к
		2
1	(l1Т l2Т )	l0Т

Рис. 12. Схема нагружения тихоходного вала радиальной консольной нагрузкой

Опорные реакции от радиальной консольной нагрузки:

M	1	F Т (l Т	l Т	l Т ) RТ		(l Т	l Т ) 0;
	1	к 0	1	2	2 к	1	2

RТ	F Т (l Т	l Т	l Т )	5600(0,1		0,054 0,098)
	к 0	1	2					9725 Н;
								9725 Н;
2 к	l Т	l Т			0,054		0,098
	l Т	l Т			0,054		0,098
	1	2
		M	2	F Т l Т	RТ (l Т		l Т ) 0;
			2	к 0	1к	1	2

RТ	F Т l Т		5600 100
		к 0		4125 Н.
				4125 Н.
1к	l Т	l Т	54 81
	l Т	l Т	54 81
	1	2

Опорные реакции с учетом радиальной консольной нагрузки:

RТ

1820,9

4125

5945,9 Н;

1к

R2Т

R2Тк

3304,7

9725

13029,7 Н.

Наиболее

нагруженной

является опора 2, в которой R2Т

13029,7Н.

3. Конструирование быстроходного вала

Консольный участок этого вала оставляем таким, каким он спроектирован на I этапе эскизного проектирования. При конструировании остальной части используем найденные ранее расчетные значения расстояний между серединами подшипников и быстроходной шестерни (рис. 1).

Для решения вопроса конструирования быстроходного вала и шестерни быстроходной пары необходимо найти отношение d Бf 1 / dв ,

где dв – диаметр прилегающей к шестерне ступени вала (см. рис. 13); dв dпБ (5...8) мм 40 (5...8) (45...48) мм;

принимаем dв = 45,25 мм (равным диаметру окружности впадин между зубьями шестерни).

Если	d Бf 1	1,6	– принимают к конструированию совместную
	dв

сложную деталь под названием «вал-шестерня».

В случае, если это отношение больше, чем 1,6, принимают к конструированию вал и шестерню по отдельности, как две отдельные детали.

В нашем случае	d Бf 1	1,0 1,6 и конструкция должна быть вы-
	dв

брана в виде вала-шестерни по одной из схем на рис. 13, а, б.

lстБ 80	ВП1	В1Б	34
l = 70
32	=40	=45,25	49	1	=40
=	Б		=	52=	Б
=	Б	Б	=	Б	Б
Б к	п	f1	Б 1	а	п
d	d	d	d	d	d
l0Б		l1Б		l2Б
		lвых.		lвых.

d dпБ (5...8) мм

Рис. 13. Конструкции быстроходного вала

Размеры фасок, галтелей, диаметров промежуточных ступеней можно принять по справочным таблицам [2, 3].

4. Расчет и конструирование промежуточного вала

Расчетная схема промежуточного вала приведена на рис. 10.

4.1. Определение изгибающего моментаи построение эпюр Мгор, Мверт, Мрез

Вертикальная плоскость

Сечения 1 и 2: М1х = М2х = 0;

Сечение 3: М

3х

Rп l п

= 3079,4 0,043 = 132,4 Н м;

1у 1

Сечение 4: М

4 х

Rп l п

= 3846,4 0,047 = 180,8 Н м.

2 у 3

Строим эпюру Мверт (рис. 10).

Горизонтальная плоскость

Сечения 1 и 2: М1у = М2у = 0;

Сечение 3 (слева): М /

Rп l п

383,6

0,043

16,5 Н м;

3 у

1х 1

Сечение 3 (справа):

d2Б

383,6 0,043 442

0,208

29,47 Н м.

3 у

1х 1

а 2

Сечение 4: М

4 у

R l п

562,4 0,047

26,43 Н м.

2 х 3

По этим результатам строим эпюру Мгор (рис. 14).

Вычисляем величину результирующего изгибающего момента Мрез в различных сечениях по формуле:

М рез М гор2 М верт2 .

В сечениях 1 и 2: Мрез = 0; в сечении 3 (слева):

М рез/

.3 16,52 132,42 133,4 Н м;

в сечении 3 (справа):

М рез//

.3 ( 29,47)2 132,42 135,6 Н м;

в сечении 4:

М рез 26,432 180,82 182,7 Нм.

Деформации кручения подвержен средний участок вала между зубчатым колесом быстроходной пары и шестерней тихоходной пары моментом Т2 = 184,25 Н·м.

Опасное сечение находится под шестерней тихоходной пары,

где Mmax = 197 Н·м; Т = 184,25 Н·м (рис. 14).

R1пу				FtБ2			Ft1Т			R2пу
1				3			4			2
1	l п					l п		l п


	1				2			3
	132,4				180,8
	132,4
Mx
0									0	Z
										Z
п
R1x							Т			п
							Fr1		R2 x
1				3	4					2
1										2
		F	Б	F Б
		F			a 2
		r 2			26,43
Mу				16,5
0									0	Z
										Z
		–29,47			182,7
Mрез	135,6
Mрез	133,4
0									0	Z
									0

1				Т2			Т2			2
1			3		4					2
			3		4
Т	184,25				184,25
0									0	Z
0										Z

Рис. 14. Эпюры изгибающих (Mx, My, Mрез) и крутящего (Т) моментов

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Детали машин и основы конструирования

#
09.07.20196.1 Mб63Альбом примеров чертежей хим аппаратов 2009.pdf
#
10.07.201910.38 Mб99Детали машин курсовое проектирование Клоков 2009.pdf
#
09.07.20198.59 Mб374Детали машин. Курсовое проектирование. Дунаев, Леликов 2004.pdf
#
09.07.20192.7 Mб56ДетМаш Курсовое проектирование ч2 Гурин, Замятин, Попов 2009.pdf
#
09.07.2019209.51 Кб33ДетМаш метода Общий расчет привода Чихачева, Рябов 1998.pdf
#
09.07.20191.46 Mб25ДетМаш метода Расчет и проект валов двухступенч зубч редуктора Глухих 2011.pdf
#
10.07.201915.32 Mб57ДетМаш методичка Расчет привода Складчикова, Кочегаров 2014.doc
#
10.07.201920.29 Mб59ДетМаш пособие Проектирование общего механического привода Сутокский, Журавлева 2001.doc
#
09.07.201917.84 Mб19Каталог мотор редукторов 2012.pdf
#
09.07.20199.65 Mб5каталог мотор редукторов неполный.pdf
#
09.07.201913.73 Mб70Курсовое проектирование деталей машин. Шейнблит А. Е. 2002 г..pdf