Пояснительная записка 12.02.2008. Расчет и проектирование привода

• Название: Расчет и проектирование привода
• Дата: 09.03.2023
• Размер: 2.55 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка 12.02.2008.doc
• Тип: Пояснительная записка; #975996
• страница: 3 из 3

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

 _-1 = 0,43_в = 0,43 780 = 335,4 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

 _-1  0,58  _-1=0,58 335,4 = 194 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:

S = S_ = _-1 / (K_ / _  _v + _ _m ) ,

где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла:

_v=_m =_max/2=T₁/2 W_{к нетто,}

здесь W_{к нетто} – момент сопротивления сечения кручению.

П
ри d =36мм , b х h = 10 х 8мм t₁ =5мм .




Принимаем K_= 1,68 (табл. П. 2.26),

_= 0,75 (табл. П. 2.29),


_= 0,1.

11.2. Расчет ведомого вала
Материал вала — сталь 45 нормализованная.

_в = 570 МПа (табл. П. 2.6).
Пределы выносливости:

_-1 =0,43 570=245 МПа,

_-1=0,58 245=142 МПа.

Сечение А-А

Диаметр вала в этом сечении

Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки:

K_= 1,59 (табл. П. 2.26),

K_= 1,49 (табл. П. 2.26),

_= 0,79 (табл. П. 2.29),

_= 0,60 (табл. П. 2.29),

_= 0,15

_= 0,1 .
Изгибающий момент:

Р_r3∑=4676Н;

М= Р_r3∑  l₂ =4676*90=420840 Н*м
Момент сопротивления кручению:

d= 70 мм; b= 20 мм; t₁= 7,5 мм;

М

омент сопротивления изгибу:

А
мплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

_м=Ь_Ф-Ф/ Ц_{из нетто}= 420840/29.47*10³=14,28МПа
среднее напряжение _m=0.
К
оэффициенты запаса прочности:

Р
езультирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А:





Сечение К–К

Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (для диаметра вала Ø65 мм):

K_ _= 3,50 (табл. П. 2.28),

K__= 2,48 (табл. П. 2.28),

_=0,15,

_=0,1.

Изгибающий момент:

М₄ = F_м l₃=1445*86=124270 Н*м
О
севой момент сопротивления:

Амплитуда нормальных напряжений:

_v=_max=M₄/ W=124270/26950=4,6МПа

_m=0.

Полярный момент сопротивления кручению:

W_к= 2W= 2*26950=53900мм³

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

_v=_m = T₂/2 W_к = 708,35*10³/2*53900=6,57МПа
К
оэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

К
оэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К–К:





Сечение Л-Л

Концентрация напряжения обусловлена переходом от Ø 65 к Ø60 .

При D/d =65/60=1,09; r/d=2.25/60=0.0375

K_= 1.65 K_= 1.19 (табл. П. 2.27),

_ =0.79 _=0.675 (табл.П. 2.29).
Крутящий момент тот же, что и в сечении К–К.

Изгибающий момент:

М_L-L= F_м · X_L-L =1445*70=101150 Н*м
Осевой момент сопротивления:

W=d³ /32=3,14*60³/32=21190мм³
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

_v=_мах= М_L-L/ W=101150/21190=4,77МПа
Полярный момент сопротивления при кручении:

W_к= 2W=2*21190=42380мм³

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

_v=_m = T₂/2 W_к =708,35*10³ /2*42380=8,35МПа
К
оэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:





Результирующий коэффициент запаса прочности для сечений Л–Л:

Сечение Б-Б

Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки:

K= 1,59 (табл. П. 2.26);

_ = 0,79 (табл. П.2. 29),

K= 1,49 (табл. П. 2.26),

_= 0,69 (табл. П.2. 29).

Изгибающий момент (X_Б-Б = 40мм)

М_Б-Б = F_м · X_Б-Б =1445*40=57800
Момент сопротивления сечения нетто при b = 18 t₁ = 7,0

А
мплитуда нормальных напряжений изгиба:

_v=М_Б-Б/ W_{из нетто} =57800/18,25*10³=3,16МПа
Момент сопротивления кручению сечения нетто:

А
мплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

_v= _m= T₂/2 W_{к нетто} = 708,35*10³/39440=17,96МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

К
оэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Р
езультирующий коэффициент запаса прочности для сечений Б–Б:

С
ведем результаты проверки в таблицу:

Сечение	А-А	К-К	Л-Л	Б-Б
Коэффициенты запаса	9,11	7,33	8,55	3,38

Во всех сечениях S > S= 2,5.

12. Посадки зубчатого колеса, шкива, полумуфты, подшипников
В соответствии с рекомендациями [2, с.263] назначаем:

– посадку зубчатого колеса на вал Н7/p6;

– посадку шкива на вал Н7/h6;

– посадку полумуфты на вал Н7/p6.

В редукторе используем подшипники класса точности 0 [3, c. 179 – 182]

Предельные отклонения размеров посадочных поверхностей подшипников регламентированы ГОСТ 520-89. Посадки подшипников отличаются от обычных расположением и величинами полей допусков на посадочные поверхности колец.

С учетом вида нагружения колец назначаем следующие посадки:

Наружные кольца подшипников качения в корпусе

H7/l0

Внутренние кольца подшипников качения на валу

L0/k6 [3, c. 179 – 182]

13. Смазочные системы и устройства. Выбор сорта масла
Для смазки зубчатых колес выбираем способ смазывания погружением зубчатых колес в масло, залитое в картер редуктора. Данный способ используют при окружных скоростях менее 15 м/с.Уровень масла в картере редуктора должен обеспечить погружение венца колеса на глубину до двух высот зубьев, но не менее 10 мм [3, c. 223].

Объем масляной ванны принимают таким, чтобы обеспечить отвод выделяющейся в зацеплении теплоты к стенкам корпуса. Для одноступенчатых цилиндрических редукторов объем масляной ванны рекомендуется принимать таким, чтобы на 1 кВт мощности приходилось 0,35…0,7 л масла. [3, c. 224]. Учитывая, что длина масляной ванны 430 мм, ширина 125 мм, а количество масла при мощности 5,33 кВт должно быть 1,9…3,7 л, глубина масляной ванны должна быть 35…70 мм.

В спроектированном редукторе доступ масляных брызг к подшипникам качения затруднен и смазку подшипников масляными брызгами осуществить нельзя. Поэтому полость подшипника отделяем от внутренней части корпуса мазеудерживающим кольцом (сборочный чертеж, поз. 5). Свободное пространство внутри подшипникового узла заполняем на 1/3 объема пластичной мазью. Для подачи в подшипниковую полость смазочного материала без снятия крышки используем пресс-масленки (сборочный чертеж, поз. 52).

Для наблюдения за уровнем масла в картере редуктора используем жезловый маслоуказатель (сборочный чертеж, поз. 13).

Во время работы в связи с нагревом воздуха и масла повышается давление внутри редуктора. Это приводит к выбрасыванию масляного тумана из корпуса через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой установкой отдушины (сборочный чертеж, поз. 1) в верхней части корпуса.

При работе передачи масло постепенно загрязняется продуктами износа. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Отработанное масло нужно слить таким образом, чтобы не производить разборку механизмов привода. Для этой цели в нижней части корпуса редуктора предусматриваем сливное отверстие, закрываемое пробкой (сборочный чертеж, поз. 15)
В соответствии с рекомендациями [2, c. 253] для имеющих место в нашем случае контактных напряжений _н = 408,6 МПа и скорости V = 1,3 мс.

рекомендуемая вязкость масла 34·10^-6м²/с. Принимаем масло индустриальное

И-40А по ГОСТ 20799-75 [2, c. 253].

Библиографический список

1. Комаров С.Б. Расчет и проектирование привода с клиноременной передачей и одноступенчатым цилиндрическим косозубым редуктором/

С.Б. Комаров. Екатеринбург:ГОУ ВПО УГТУ–УПИ. 2006. 76 с.

2. Курсовое проектирование деталей машин / С. А. Чернавский [и др.] М. : Машиностроение, 1988. 416 с.

3. Чернилевский Д.В. Основы проектирования машин /

Д.В. Чернилевский. М. : УМ и «Учебная литература», 1998. 472 с.

4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин /

А.Е. Шейнблит. Калининград : Янтарный сказ, 2004. 455 с.

5. Иванов М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. М. : Высшая школа, 2003. 408 с.

6. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. М. : Издательский центр «Академия», 2004. 496 с.

7. Проектирование механических передач / С.А. Чернавский [и др.] М. : Машиностроение, 1984. 560 с.