3 Компановка редуктора
3.1 Конструирование валов
3.1.1 Быстроходный вал
Принимаем:
Принимаем:
Принимаем:
Рис 3.1- Эскиз быстроходного вала
3.1.2 Промежуточный вал
Принимаем:
Принимаем:
Принимаем:
Рис 3.2- Эскиз промежуточного вала
3.1.3 Тихоходный вал
Принимаем:
Принимаем:
Принимаем:
Рис 3.3- Эскиз тихоходного вала
Подбор подшипников качения
Принимаем предварительно подшипники шариковые радиальные однорядные ( ГОСТ 8338-75) средней серии, так как в зацеплении небольшие силы.
Быстроходный вал:
Тип подшипника 308
Промежуточный вал
Тип подшипника 310
Тихоходный вал
Тип подшипника 316
Конструирование зубчатых колес
3.3.1 Промежуточный вал
Рис 3.4- Эскизы колес
Цилиндрические зубчатые колеса получают при крупносерийном производстве (выпуск более 500 штук) штамповкой двухсторонним штампом (рис. а, б), при годовом выпуске деталей более 100 штук применяют простые односторонние штампы (рис. в).
Выбираем тип колеса: а)
3.3.2 Тихоходный вал
Выбираем тип колеса б)
Конструирование крышек подшипников
Рис 3.5- Эскизы крышек подшипников
Таблица 3.1- Данные для расчета крышек подшипников
По Таблице 3.1 принимаем значения размеров:
Таблица 3.2- Данные размеров крышек подшипников
Для хвостовиков (выходные концы валов) принимаем тип б), для остальных тип а).
Конструирование корпуса редуктора
В серийном и массовом производстве корпусов редукторов их изготавливают из серого чугуна марки СЧ45. В данном случае рассматривается конструкция корпуса с наружными ребрами жесткости, элементами для подъема и транспортировки, которые выполнены заодно с крышкой редуктора. Фундаментальные болты располагаются в выемках корпуса.
Рис 3.6- Эскиз корпуса редуктора
Толщина стенки корпуса:
Диаметр винтов для соединения крышки с корпусом:
Принимаем М16
Число винтов: Z=10
Диаметр штифта:
Диаметр отверстия под винты крепления к плите:
Расчет промежуточного вала
а=55мм
d=70мм
e=55мм
l=180мм
Плоскость YOZ
Изгибающие моменты в сечениях I и II:
Плоскость XOZ:
Изгибающие моменты:
Суммарные радиальные реакции:
Суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях вала I и II:
Эквивалентные моменты в опасных сечениях I и II по третьей теории прочности:
T=599000 Hм
Диаметр вала в опасных сечениях I и II:
Расчет подшипников промежуточного вала на заданный ресурс
Подшипник 310
Fa
C D
Fr1 Fr2
Примем
Проводим расчет
и по справочным таблицам принимаем
e=0,21.
По таблицам справочника находим коэффициенты
Осевой нагрузки Y Радиальной нагрузки X
Опора 1: X=0,56
Y=2,4
Опора 2: X=0,56
Y=2,4
Вычисляем для каждой опоры эквивалентную динамическую нагрузку:
Долговечность подшипника:
Расчет промежуточного вала на выносливость
Сечение 1 (галтель):
Находим амплитуды
циклов
и средние составляющие
циклов напряжений при изгибе и кручении.
Где
и
-
осевой и полярный моменты сопротивления
сечения вала
Суммарные
коэффициенты
,
учитывающие влияние всех факторов на
сопротивление усталости соответственно
при изгибе и кручении:
где
-
эффективные коэффициенты концентрации
напряжений для скругленной галтели
;
-
коэффициенты абсолютных размеров
;
-
коэффициент влияния шероховатости
поверхности (для шлифовального вала
)
-коэффициент
влияния упрочения
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям (по изгибу и кручению)
Сечение
Коэффициент запаса усталостной прочности вала в сечении:
Сечение ( Шпоночная канавка)
Для сечения моменты сопротивления вала при изгибе и кручении с учетом ослабления шпоночной канавки
Находим амплитуды
циклов
циклов напряжений при изгибе.
-
коэффициенты абсолютных размеров
- коэффициент влияния шероховатости поверхности (для шлифовального вала )
-коэффициент влияния упрочения
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шпоночной канавки
В сечении 2 два
источника концентрации напряжений,
поэтому необходимо для каждого из них
сопоставить величины соотношения
Шпоночная канавка
Напряженная посадка
В расчетах учитываем источник концентрации с наибольшим соотношением:
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям (по изгибу и кручению)
Коэффициент запаса усталостной прочности вала в сечении:
