|
|
5. Конструктивные размеры корпуса и крышки
Расчет проведем по формулам (табл. 10.2, 10.3[1]):
Толщина стенки корпуса: мм.
Толщина стенки крышки редуктора: мм.
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: мм.
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: мм.
Толщина нижнего пояса корпуса: мм., примем р=23 мм.
Толщина ребер основания корпуса: мм., примем m=9 мм.
Толщина ребер крышки корпуса: мм., примем m=8 мм.
Диаметры болтов:
- фундаментальных: мм., принимаем болты с резьбой М20;
- крепящих крышку к корпусу у подшипников: мм., принимаем болты с резьбой М16;
- крепящих крышку с корпусом: мм., принимаем болты с резьбой М12;
Гнездо под подшипник:
- Диаметр отверстия в гнезде принимаем равным наружному диаметру подшипника: Dп1=30 мм, Dп2=60 мм.
- Диаметр гнезда: Dk=D2+(2-5) мм., D2 – Диаметр фланца крышки подшипника, на 1 и 2 валах D2= 77мм, на 3 валу D2= 105мм. Тогда Dk1=D2+(2-5)= 80 мм, Dk2=D2+(2-5)= 110 мм.
Размеры радиальных шарикоподшипников однорядных средней серии приведены в таблице 3:
Таблица 3
Условное обозначение подшипника
d
D
B
Грузоподъемность,кН
Размеры, мм
С
Со
N306
30
72
19
28,1
14,6
N310
50
100
27
65,8
36
Размеры штифта:
- Диаметр мм.
- Длина мм.
Из табл. 10.5[1] принимаем штифт конический ГОСТ 3129-70
мм, мм.
Зазор между торцом шестерни с одной стороны и ступицы с другой, и внутренней стенкой корпуса А1=1,2=1,2*10=12 мм.
Зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса, а также расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А==10 мм.
Для предотвращения вытекания смазки подшипников внутрь корпуса и вымывания пластического смазывающего материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца, их ширину определяет размер y=8-12 мм. Мы принимаем y=10 мм.
6.Проверка долговечности подшипников
6.1 Ведущий вал
Реакции опор:
в плоскости XZ:
Проверка:
-388,2-2457,8+2108,7+737,3=0
в плоскости YZ:
Проверка:
-542,5+935,4-392,9=0
Суммарные реакции:
Подбираем подшипник по более нагруженной опоре №2
Условное обозначение подшипника
d
D
B
Грузоподъемность,кН
Размеры, мм
С
Со
N306
30
72
19
28,1
14,6
Отношение
Этой величине по таблице 9.18[1] соответствует e=0,21
Отношение X=0.56, Y=2.05
Эквивалентная нагрузка по формуле:
, H
где V=1-вращается внутреннее кольцо подшипника;
коэффициент безопасности по таблице 9.19[1] КБ=1;
температурный коэффициент по таблице 9.20[1] КТ=1,0.
H
Расчетная долговечность, млн. об по формуле :
Расчетная долговечность, ч по формуле :
ч
Фактическое время работы редуктора
Срок службы 7 лет, при двухсменной работе:
365дней*16ч.КгодКсут=365*16*0,7*0,3=1226,4 ч.
6.2 Промежуточный вал
Реакции опор:
в плоскости XZ:
3176-6117,8+484+2457,8=0
в плоскости YZ:
Проверка:
1,6+2283,8-935,4-1350=0
Суммарные реакции:
Подбираем подшипник по более нагруженной опоре №1
Условное обозначение подшипника
d
D
B
Грузоподъемность,кН
Размеры, мм
С
Со
N306
30
72
19
28,1
14,6
Отношение
Этой величине по таблице 9.18[1] соответствует e=0,21
Отношение X=1, Y=0
Эквивалентная нагрузка по формуле:
H
Расчетная долговечность, млн. об по формуле :
Расчетная долговечность, ч по формуле :
ч
6.3 Ведомый вал
Реакции опор:
в плоскости XZ:
Проверка:
|
в плоскости YZ:
Проверка:
-254,6-2283,8+2538,4=0
Суммарные реакции:
Подбираем подшипник по более нагруженной опоре №1
Условное обозначение подшипника
d
D
B
Грузоподъемность,кН
Размеры, мм
С
Со
N310
50
100
27
65,8
36
Отношение
Этой величине по таблице 9.18[1] соответствует e=0,195
Отношение X=0.56, Y=2.2
Эквивалентная нагрузка по формуле:
H
Расчетная долговечность, млн. об по формуле :
Расчетная долговечность, ч по формуле :
ч
7.Проверка прочности шпоночных соединений
Применяются шпонки призматические со скругленными торцами по
ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Диаметр вала
d, мм
Ширина шпонки
b, мм
Высота шпонки
h, мм
Длина шпонки
l, мм
Глубина паза
t1, мм
25
8
7
30
4
35
10
8
32
5
46
12
8
65
5
55
16
10
55
6
Напряжения смятия и условие прочности по формуле:
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице =100...120Мпа
7.1 Ведущий вал
При d=25 мм; ; t1=4 мм; длине шпонки l=30 мм; крутящий момент Т1=65,5Нм
При d=35 мм; ; t1=5 мм; длине шпонки l=32 мм; крутящий момент Т2=301,3Нм
При d=55 мм; ; t1=6 мм; длине шпонки l=55 мм; крутящий момент Т3=314Нм
При d=46 мм; ; t1=5 мм; длине шпонки l=65 мм
8.Уточненный расчет валов
8.1 Ведущий вал
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с допускаемыми значениями [s]. Прочность соблюдена при .
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям изгиба
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
По таблице 8.5[1] принимаем ;
Момент сопротивления кручению по таблице 8.5[1]:
при d=25 мм; b=8 мм; t1=4 мм
Момент сопротивления изгибу:
При d=25 мм; b=8 мм; t1=6 мм
Изгибающий момент в сечении А-А
My=0;
MА-А=МX
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
Составляющая постоянных напряжений:
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=40.3 мм:
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении B-B
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
8.2 Промежуточный вал
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=30 мм:
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении А-А
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=35 мм; b=10 мм; t1=5 мм
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении B-B
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
8.3 Ведомый вал
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=55 мм; b=16 мм; t1=6 мм
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении А-А
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=42 мм; b=12 мм; t1=5 мм
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении B-B
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
9.Выбор сорта масла
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса на промежуточном валу в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение тихоходного колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны определяем из расчета 0.25 дм3 масла на 1кВт передаваемой мощности: V=0.25*11=2.75 дм3. По таблице 10.8[1] устанавливаем вязкость масла. Для быстроходной ступени при контактных напряжениях 401,7 МПа и скорости v=2,8 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 28*10-6 м2/с. Для тихоходной ступени при контактных напряжениях 400,7 МПа и скорости v=1,05м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34*10-6 м2/с.
Средняя вязкость масла
По таблице 10.10[1] принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75).
Камеры подшипников заполняем пластическим смазочным материалом УТ-1(табл.9.14[1]), периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки.
10.Посадки деталей редуктора
Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в табл. 10.13 [1].
Посадка зубчатого колеса на вал H7/p6 по ГОСТ 25347-82.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6.
Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по H7.
Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13[1].
11. Cписок литературы
1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов .– М.: Машиностроение, 1980.–351 с.
2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов. – М.: Высшая школа, 1991. – 432 с.: ил.
3. Палей М.А. Допуски и посадки: Справочник: В 2ч. Ч.1. – 7-е изд., - Л.: Политехника, 1991. 576с.: ил.
4. В.И.Анурьев Справочник конструктора-машиностроителя: т.1,2,3.-М.:Машиностроение, 1982г.576 с.,ил.
5. Еремеев В.К., Горнов Ю.Н. Курсовое проектирование деталей машин: Методическое пособие и задания к проектам для студентов заочной формы обучения всех технических специальностей. - И.: Изд-во ИрГТУ, 2004г. – 128 с.
Страницы: 1, 2
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.