КУРСОВОЙ ПРОЕКТ. 1 Техническое предложение. 4 1 Анализ задания 4

• Название: 1 Техническое предложение. 4 1 Анализ задания 4
• Дата: 07.12.2020
• Размер: 0.67 Mb.
• Имя файла: КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.docx
• Тип: Документы; #157945
• страница: 5 из 7

5. Расчёт крутящих моментов и сил.

Мш=

(20)

где М_к – крутящий момент колеса;

U_с – передаточный коэффициент ступени редуктора.

Примем: КПД зубчатой передачи: η=0,98;

М_вых=М₁₀=90Н*см

М₉= =18,36Н*см

М₉=М₈=18,36Н*см

М₇= =4,68Н*см

М₇=М₆=4,68Н*см

М₅= =1,59Н*см

М₅=М₄=1,59Н*см

М₃= =0,64Н*см

М₃=М₂=0,64Н*см

М₁= =0,32Н*см

5. Расчет валов.

Составление компоновочной схемы редуктора.



Рисунок 3 – Компоновочная схема редуктора

1. 
   Расчёт усилий в зацеплении колёс.
   

Окружное усилие в зацеплении:

Pi= P10= =21,1[Н] P9= =21,6[Н]	(21)
P8= =5,4[Н] P7= =5,5[Н] P6= =1,85[Н] P5= =1,87[Н] P4= =0,75[Н] P3= =0,75[Н] P2= =0,37[Н] P1= =0,37[Н]

Радиальное усилие в зацеплении

Ti=Pi*tga

(22)

где a=20°, стандартный угол зацепления для цилиндрической передачи.

T10=21,1*0,36=7,7[Н] T9=21,6*0,36=7,7[Н] T8=5,4*0,36=1,9[Н] T7=5,5*0,36=1,9[Н] T6=1,85*0,36=0,66[Н] T5=1,87*0,36=0,67[Н] T4=0,75*0,36=0,27[Н] T3=0,75*0,36=0,27[Н] T2=0,37*0,36=0,13[Н] T1=0,37*0,36=0,13[Н]

Результаты отобразим в таблице 3.

Таблица 3 - Усилия в передачах

Элемент передачи	Индекс элемента i	Усилие, Н
		Окружное P	Радиальное T	Осевое Q
Шестерня	1	0,37	0,13	-
	3	0,75	0,27	-
	5	1,87	0,67	-
	7	5,5	1,9	-
	9	21,6	7,7	-
Колесо	2	0,37	0,13	-
	4	0,75	0,27	-
	6	1,85	0,66	-
	8	5,4	1,9	-
	10	21,1	7,7	-

2. 
   Определение длинны вала.
   

Рисунок 4 – Расчетная схема предпоследнего вала

Определим длину предпоследнего вала, как наиболее длинного по формуле 23.

L=2B+2Δ+2l+2b+Ϭ, где B – ширина подшипника; Δ – расстояние от подшипника до ступицы (от 4мм до 6мм); l – ширина ступицы (1-1,5*b); Ϭ – расстояние между колёсами (от 4мм до 10мм). Примем B=6мм (по каталогу подшипников [1]), Δ=4мм, l=6мм, Ϭ=6мм. Тогда: L=2*6+2*4+2*6+2*6+6=50[мм]

(23)

3. 
   Расчёт вала.
   

Рассмотрим изгиб вала в плоскостях OYZ и OXZ.

Рисунок 5 – Схема редуктора с цилиндрической передачей

Определим реакции R_A^V, R_B^V в опорах в вертикальной плоскости

OXZ из условия равновесия

RBV=

(24)

где l1-19мм; l2=12мм; l3=19мм согласно расчетной схемы вала.

RBV= =4,052Н
RАV=	(25)
RАV= =-1,748Н

Выполним проверку:

ΣХ=-T78+T109+ RAV-RBV=0 ΣХ=-1,9+7,7-1,62-4,18=0	(26)

Найдем реакции R_A^H, R_B^H в опорах в горизонтальной плоскости OYZ.

RBH =	(27)
RBH = =15,48[Н]
RAH =	(28)
RAH = =11,61[Н]

Выполним проверку:

ΣY=P87+P109- RAH- RBH =0 ΣY=5,5+21,6-11,61-15,48=0

(29)

4. 
   Расчет поперечных сил Q в плоскости OXZ.
   

Рассчитаем поперечные силы Q на участке 01

Q1=RAV	(30)
Q1= -1,748[Н]

Рассчитаем поперечные силы Q на участке l₁1+l₂

Q2=RAV-T78	(31)
Q2 =-1,748-1,9=-3,64[Н]

Рассчитаем поперечные силы Q на участке 03

Q3=RВV	(32)
Q3=4,052[Н]

5. 
   Расчет изгибающего момента М_изг в плоскости OXZ
   

Рассчитаем изгибающие моменты М_изг1 на участке 01

Мизг1=RAV* l1	(33)
Мизг1=-1,748* 1,9=-3,3[Н*см]

Рассчитаем изгибающие моменты М_изг2 на участке l₁1+l₂

Мизг2=RAV* l1	(34)
Мизг2=-1,748* 1,9=-3,3[Н*см]
Мизг2=RAV* (l1+l2)-T87*( l1+l2- l3)	(35)
Мизг2=-1,748* (1,9+1,2)-1,9*( 1,9+1,2-1,9)=-7,7[Н*см]

Рассчитаем изгибающие моменты М_изг3 на участке 03

Мизг3=-RВV*l3	(36)
Мизг3=-RВV*l3=-4,052*1,9=-7,7[Н]

6. 
   Расчет поперечных сил Q в плоскости OYZ
   

Рассчитаем поперечные силы Q на участке 01

Q1=-RAН	(37)
Q1=-11,61Н

Рассчитаем поперечные силы Q на участке l₁1+l₂

Q2=-RAН+P78	(38)
Q2=-11,61+5,5=-6,11[Н]

Рассчитаем поперечные силы Q на участке 03

Q3=RВН	(39)
Q3=15,48[Н]

7. 
   Рассчитаем изгибающие моменты Мизг в плоскости OYZ.
   

Рассчитаем изгибающие моменты М_изг1 на участке 01

Мизг1=-RAН* l1	(40)
Мизг1=-11,61*1,9=-22,05[Н*см]

Рассчитаем изгибающие моменты М_изг2 на участке l₁1+l₂

Мизг2=-RAН * l1	(41)
Мизг2=-11,61*1,9=-22,05[Н*см]
Мизг2=-RAН * (l1+l2)+Р78*( l1+l2- l1)	(42)
Мизг2=-11,61*(1,9+1,2)+5,5*(1,9+1,2-1,9)=-29,4[Н*см]

Рассчитаем изгибающие моменты М_изг3 на участке 03

Мизг3=-RВН*l3	(43)
Мизг3=-15,48*1,9=-29,4[Н]

Запишем результаты в таблицу 4.

Таблица 4 – Внутренние силовые факторы

Параметр	Внутренние силы Q и моменты Мизг для участков с границами
	01	l11+l2	03
Плоскость OXZ
Поперечная сила Q, H	Q1=-1,748	Q2=-3,64	Q3=4,052
Изгибающий момент Mx,Н*см	Мизг1=-3,3	Мизг2=-3,3 Мизг2=-7,7	Мизг3=-7,7
Плоскость OYZ
Поперечная сила Q, H	Q1=-11,61	Q2=-6,11	Q3=15,48
Изгибающий момент My,Н*см	Мизг1=-22,05	Мизг2=-22,05 Мизг2=-29,4	Мизг3=-29,4

8. 
   Построение эпюры.
   

По данным таблицы 4 построим эпюры Q и M_изг.



Рисунок 6 – Построение эпюры

9. 
   Расчёт диаметра вала.
   

По данным таблицы 4, определим опасное сечение.

при Z1=l₁

Мизг1=	(44)
Мизг1=

при Z3=l₃

Мизг3=	(45)
Мизг3=

Так как M_изг3 > M_изг1, опасное сечение имеет координату z3 = l3.

Рассчитаем приведенный момент по формуле

Мпр=	(46)
Мпр=

Найдём диаметр вала по формуле

dв≥	(47)
dв≥

Полученное значение d_в округляем до ближайшего большего стандартного значения d_в = 4,5 мм. Тогда диаметр вала между опорами равен

dпр=1,5*dв	(48)
dпр=1,3*4,5=6мм