одноступенчатый редуктор с плоскоременной передачей, валами на п. 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора

Название	1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора
Дата	06.09.2022
Размер	1.12 Mb.
Формат файла
Имя файла	одноступенчатый редуктор с плоскоременной передачей, валами на п.doc
Тип	Реферат #664736
страница	3 из 4

1 2 3 4

. Проверка долговечности подшипника
Ведущий вал (рис. 4). Из предыдущих расчетов имеем Ft = 2071.4 Н, Fr = 782 Н и = 571 Н; из первого этапа компоновки l1= 63 мм.

Рис. 4

Реакции опор: в плоскости xz

Н;
в плоскости уz

H
Проверка: Ryl + R2 -Fr = 518+ 264- 782=0. Суммарные реакции

Н;

Н.
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1

Намечаем радиальные шариковые подшипники 306 (см. приложение, табл. ПЗ):

=30 мм; D = 72 мм; В = 19 мм; С = 28,1 кН и С0 = 14,6 кН.
Эквивалентная нагрузка по формуле Pэ = (XVPr1 + YРа)КбКТ

в которой радиальная нагрузка Рг1 = 1158 Н; осевая нагрузка Ра= Fa = 571 Н; V= 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров К6 = 1 (см. табл. 9.19); КТ= 1. Отношение

= 0,039; этой величине соответствует е = 0,23.

Отношение

= 0,49 > е; X = 0,56 и Y=1,88.

Рэ=(0,56•1•1158+1,88•571)1•1= 1722 Н.

Расчетная долговечность, млн. об

млн. об
Расчетная долговечность, ч

ч
что больше установленных ГОСТ 16162-85.

Ведомый вал (рис. 5) несет такие же нагрузки, как и ведущий:Ft = 2071.4 Н,

= 782 Н и Fa = 571 Н;
Нагрузка на вал от цепной передачи Fв = 2513,3 Н. Составляющие этой нагрузки

Н.
Из первого этапа компоновки l2 = 63 мм и l3 = 77 мм.

Рис. 5
Реакции опор: в плоскости xz

Н.

Н.
Проверка: Rx3+Rx4-(Ft+Fвх)=3328-3328=0

в плоскости уг

Н.

Проверка: Ry3 + Fву -(Fr + Ry4) = 1908 -1908 = 0.
Суммарные реакции

Н.
Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.

Шариковые радиальные подшипники 39 средней серии: d = 45 мм; D=100 мм;
В = 25 мм; С =52.7 кН и С0 = 30 кН.
Отношение

= 0,0190; этой величине соответствует е = 0,20 (получаем, интерполируя).

Отношение

= 0,1751 < е; следовательно, X = 1,= 0. Поэтому Рэ= Рr4VКбКТ = 3260,9 • 1 • 1,2 • 1 = 3913 Н. (Примем К6 = 1,2, учитывая, что цепная передача усиливает неравномерность нагружения.)

Расчетная долговечность, млн. об.

млн. об.
Расчетная долговечность, ч

ч.
здесь п = 194 об/мин - частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч (таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 306 имеют ресурс Lч= 299 •103 ч, а подшипники ведомого вала 309 имеют ресурс

ч =168 •103 ч.
9. Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические cо скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок - по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие прочности по формуле

.
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [

см] = 100

120 МПа, при чугунной [

см]=50

70 МПа.

Ведущий вал: d = 25мм; b

h = 8

7 мм; t1 =4 мм; шина шпонки l=50 мм; момент на ведущем валу Т1 = 58•

Н•мм;

МПа
(материал полумуфт МУВП - чугун марки СЧ 20).

Ведомый вал

Из двух шпонок - под зубчатым колесом и под звездочкой - более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки).

Проверяем шпонку под звездочкой: d = 40 мм; b

h 12

8 мм; t1 = 5 мм; длина шпонки l = 56 мм; момент Т3 = 232•103 Н мм;

МПа
(обычно звездочки изготовляют из термообработанных углеродистых или легированных сталей). Условие выполнено.
10. Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему).

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s> [5].

Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.

Ведущий вал.

Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т. е. сталь 45, термическая обработка - улучшение.

По табл. 3.3 при диаметре заготовки до 90 мм (в нашем случае da1 =71,66 мм) среднее значение

в = 780 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

= 0,43 • 780 = 335 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

=0.58• 335 = 193 МПа.

Сечение А-А. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Коэффициент запаса прочности

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

При d = 25 мм; b = 8 мм; t1 = 4 мм по табл. 8.5

Принимаем kt = 1,68 (см. табл. 8.5),

=0,76 (см. табл. 8.8)

= 0,1 (см. с. 166).

ГОСТ 16162 - 78 указывает на то, чтобы конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки для одноступенчатых зубчатых редукторов на быстроходном валу должна быть

при 25 • 103 Н-мм < Tб < 250 • 103 Н-мм.
Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l= 80 мм (муфта УВП для валов диаметром 32 мм), получим изгибающий момент в сечении А -А от консольной нагрузки

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

здесь опущены промежуточные выкладки (аналогичные выкладки см. ниже в расчете ведомого вала на).

Результирующий коэффициент запаса прочности

получился близким к коэффициенту запаса

=8. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать и о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, так как посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значения изгибающего момента и нормальных напряжений.

Такой большой коэффициент запаса прочности (8 или 7,2) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его стандартной муфтой с валом электродвигателя.

По той же причине проверять прочность в сечениях Б -Б и В-В нет необходимости.

Ведомый вал. Материал вала - сталь 45 нормализованная;

= 570 МПа. Пределы выносливости

= 0,43 • 570= 246 МПа и

= 0,58 • 246 = 142 МПа.

Сечение А-А. Диаметр вала в этом сечении 65 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки :

=l,59 и

= 1,49; масштабные факторы

= 0,775;

= 0,67; коэффициенты

= 0,15 и

= 0,1

Крутящий момент T2 = 232 • 103 Н-мм.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
М' = Rx3l2 = 267.7•63 = 16,86•103 Н•мм;
изгибающий момент в вертикальной плоскости
М" = Ry3l2 +