Будник. Привод от электродвигателя

• Название: Привод от электродвигателя
• Дата: 16.02.2020
• Размер: 1 Mb.
• Имя файла: Будник .docx
• Тип: Реферат; #108642
• страница: 20 из 30

7. Выбор конструкций и ориентировочный расчет валов. Подбор параметров шпоночных соединений

Валы предназначены для установки на них вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, звездочек и т.п.) и передачи крутящего момента.

Конструкция валов в основном определяется деталями, которые на них размещаются, расположением и конструкцией подшипниковых узлов, видом уплотнений и технологическими требованиями.

Валы воспринимают напряжения, которые меняются циклично от совместного действия кручения и изгиба. На первоначальном этапе проектирования вала известен только крутящий момент, а изгибающий момент не может быть определен, т.к. неизвестно расстояние между, опорами и действующими силами. Поэтому при проектировочном расчете вала определяется его диаметр по напряжению кручения, а влияние изгиба учитывается понижением допускаемого напряжения кручения.
Диаметр вала определяем по формуле:

(7.1)

где Т – крутящий момент на рассматриваемом валу, Нмм,

[_кр]– пониженные допускаемые напряжения кручения, Н/мм².

Для валов из стали 45 принимаются:

• 
  выходных концов валов [_кр]=(15-40) МПа
  
• 
  промежуточных валов в местах посадки колёс и вала червяка [_кр]=(10-20)МПа
  

При этом при выборе материала валов необходимо учитывать ма­териал зубчатых колес. Для зубчатых колес с более высокой твердостью необходимо принимать материал с более высокой прочностью. Меньшие значения [_кр] рекомендуется выбирать для быстроходных валов, большие [_кр] - для тихоходных.
Полученное значение диаметра должно быть округлено по ГОСТ 8639-69 до ближайшего из ряда диаметров: 10: 10,5: 11: 11,5: 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 105; 110; 120 и т. д.

Диаметры остальных участков вала назначают по конструктив­ным соображениям с учетом удобства посадки на вал подшипников ка­чения, зубчатых колес и т.д. и необходимости фиксации этих дета­лей на валу в осевом направлении.

Обычно применяется ступенчатая конструкции валов, которая обеспечивает удобство сборки и разборки, а также простоту фикса­ции детали от осевого перемещения.

1. 
   Рассчитаем первый вал червяка:
   

Округляем до d=20 мм

d₁=d=20 мм

d₂=d₁+10=30 мм

d₃=d₂+2=32 мм

d₄=d₃+3=35 мм

d₅=d₄+10=45 мм

2. 
   Расчитаем вал-шестерню:
   

округляем до d=36мм

d₁=36мм;

d₂=d₁+6=42 мм

d₃=d₂+18=60 мм

3. 
   Рассчитаем третий вал:
   

округляем до d=48мм

d₁=d=48мм;

d₂=d₁+7=55мм;

d₃=d₂+5=60мм;

d₄=d₃+5=65мм;




Рисунок 7.1- Конструкция ступенчатого вала
Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие детали крепятся на валах с помощью шпоночных соединений.

Сечение шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала (см.[1]таблица7.7). Длину шпонки принимают по длине ступицы с округлением в меньшую сторону до стандартной (см. примечание к таблице 7.7)


Рисунок 7.2- Шпоночные соединения с призматическими шпонками
где - длина шпонки, мм

- длина ступицы, мм

Шпонка на входном валу

=32мм

параметры шпонки (см. рисунок):

b=12, h=8, t₁=5, t₂=3,3

Шпонка под червяное колесо

=45мм

параметры шпонки (см. рисунок):

b=14, h=9, t₁=5,5, t₂=3,8.

Шпонка под зубчатое колесо

=50мм

параметры шпонки (см. рисунок):

b=16, h=10, t₁=6, t₂=4,3.

Шпонка на выходном валу

=56мм

параметры шпонки (см. рисунок):

b=16, h=10, t₁=6, t₂=4,3.