- •Разработка кинематической схемы машинного агрегата
- •Чертеж кинематической схемы.
- •1.2. Условия эксплуатации машинного агрегата.
- •2. Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя.
- •2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней.
- •2.3. Определение силовых и кинематических параметров привода.
- •3. Выбор материала червячной передачи. Определение допускаемых напряжений
- •3.1.1. Выбор материла червяка и червячного колеса:
- •3.2. Определяем допускаемое контактное напряжение
- •3.3 Механические характеристики материалов передачи
- •4. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи.
- •4.2. Проверочный расчет
- •4.3. Параметры червячной передачи
- •5. Расчет поликлиноременной передачи.
- •5.1. Проектный расчет
- •5.2. Проверочный расчет
- •5.3. Параметры поликлиноременной передачи
- •6. Нагрузки валов редуктора
- •6.1. Определение сил зацепления закрытой передачи
- •6.2. Определение консольных сил.
- •6.2. Силовая схема нагружения валов редуктора
- •7. Разработка чертежа общего вида редуктора
- •7.1. Выбор материала валов
- •7.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение
- •7.3. Определение геометрических параметров ступеней валов
- •7.4. Предварительный выбор подшипников качения
- •7.5. Разработка чертежа общего вида редуктора
- •9.Проверочный расчет подшипников
- •9.1 Проверочный расчет подшипников быстроходного вала
- •9.2. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала
- •9.3 Основные размеы и эксплуатационные характеристики
- •10.Разработка чертежа общего вида привода
- •10.1. Конструирование зубчатых, червячных колес и червяков
- •10.2. Конструирование валов
- •10.3. Выбор соединений
- •10.4. Конструирование подшипниковых узлов
- •10.5. Конструирование корпуса редуктора.
- •10.6. Конструирование элементов открытых передач
- •10.7. Выбор муфт
- •10.8. Смазывание. Смазочные устройства
- •11. Проверочные расчеты
- •11.1. Проверочный расчет пшонок
- •11.2. Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов
- •11.3. Проверочный расчет валов
- •Для быстроходного вала
- •Для тихоходного вала
- •11.4. Тепловой расчет червячного редуктора
- •12. Расчет технического уровня редуктора
- •12.1. Определение массы редуктора
- •12.2. Определение критерия технического уровня редуктора
- •13. Список использованной литературы
- •Содержание
- •8.Расчетная схема валов редуктора
- •9. Проверочный расчет подшипников...................................................................21
- •10. Разработка чертежа общего вида привода.......................................................24
- •11. Проверочные расчеты............................................................................................32
- •12. Расчет технического уровня редуктора..............................................................39
- •13. Список использованной литературы...................................................................41
- •14. Приложения
11.1. Проверочный расчет пшонок
Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах, проверяют на смятие. Проверке подлежат две шпонки тихоходного вала—пол колесом и элементом открытой передачи или полумуфты и одна шпонка на быстроходном валу – под полумуфтой или элементом открытой передачи (см. 10.3, п. 1).
Условие прочности
где — окружная сила на шестерне или колесе, Н;
— площадь смятия,
Здесь =1—Ь— рабочая длина шпонки со скругленными торпами, мм (l—полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке);
—допускаемое напряжение на смятие, , =110...190 ; при колебаниях нагрузки следует снижать вдвое.
Для быстроходного вала:
Под элемент открытой передачи
20-6=14 мм
Условие прочность выполнено.
Для тихоходного вала:
1. Под элемени полумуфты
Условие прочность выполнено.
2. Под колесо
Условие прочность выполнено.
11.2. Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов
Стяжные винты (болты) диаметром подшипниковых узлов—наиболее ответственные резьбовые детали редуктора, расположенные попарно около отверстий под подшипники. Их назначение—воспринимать силы, передаваемые на крышку редуктора внешними кольцами подшипников, и сжимать фланцы (2-й и 3-й) крышки и основания корпуса для предотвращения их раскрытия и утечки масла.
Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения :
где F—расчетная сила затяжки винтов, обеспечивающая нераскрытие стыка под нагрузкой, Н,
Здесь — сила, воспринимаемая одним стяжным винтом, Н,
Где —большая из реакций в вертикальной плоскости в опорах подшипников быстроходного или тихоходного вала;
– коэффицент затяжки, ;
X – коэффицент основой нагрузки, Х = 0,3
А – площадь опасного сечения винта, :
где — расчетный диаметр винта;
— наружный диаметр винта;
р — шаг резьбы;
300=60 – допускаемое напряжение при неконтролируемой затяжке, .
Условие выполнено.
11.3. Проверочный расчет валов
Проверочный расчет валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения. При этом расчет отражает разновидности цикла напряжений изгиба и кручения, усталостные характеристики материалов, размеры, форму и состояние поверхности валов.
Проверочный расчет проводится после завершения конструктивной компоновки и установления окончательных размеров валов Цель расчета—определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:
Для быстроходного вала
1. Определить напряжения в опасных сечениях вала,
Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба :
где М—суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, И • м;
— осевой момент сопротивления сечения вала,
2. Определить касательные напряжения, которое изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчетных напряжений кручения :
где —крутящий момент, Н • м
-полярный момент инерции сопротивления сечения вала, .
3. Определить коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
где и — эффективные коэффициенты концентрации напряжений.
— коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения
— коэффициент влияния шероховатости
— коэффициент влияния поверхностного упрочнения
4. Определить пределы выносливости в расчетном сечении вала, :
где и — пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, :
5.Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
6. Определить общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
Условие выполняется .