курсовой проэкт прикладная механика редуктор. )_Курсовий проект. Розрахунок передачі 3 Визначаємо частоту обертання та потужністьна тихохідному валу 3
![]()
|
6.4. Розрахунок швидкохідного вала на опір втомленою.Це перевірочний розрахунок, який виконують після повної розробки конструкції вала, з огляду на всі основні фактори, що впливають на його міцність (характер напружень, характеристики матеріалу, концентратори напружень, абсолютні розміри вала, чистоту оброблення та ін.). У небезпечному перерізі визначаємо запаси міцності на втому і порівнюємо їх із допустимими. Визначаємо запас міцності на втому за згином: ![]() і крутінню ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() При симетричному циклі та роботі вала без реверса ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для виготовлення швидкохідного вала-шестерні та тихохідного валу використовуємо матеріал - сталь 40ХН, що має ![]() Тоді ![]() ![]() При симетричному циклі та роботі вала без реверса ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для круглого суцільного перерізу: ![]() ![]() Для вала зі шпонкою ![]() ![]() Для вала з зубчатим колесом (шліцами) ![]() ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Узагальнений коефіцієнт запасу міцності на втому в небезпечних перерізах визначають за рівнянням Гофа та Полларда: ![]() де ![]() Підставивши значення в формули (6.23) – (6.29) отримаємо: для першого перерізу (І-І) (переріз під шестернею) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Умова виконується – міцність забезпечується. Для другого перерізу (ІІ-ІІ) (переріз під підшипником – гладкий вал діаметром 35 мм) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Умова виконується – міцність забезпечується. 6.5. Конструктивна розробка й розрахунок тихохідного вала. Вибір муфти. Орієнтовно визначаємо діаметр ділянки вала під посадку муфти, вважаємо, що на цій ділянці вала буде діяти обертальний момент. Тоді: ![]() де ![]() ![]() Приймаю ![]() Вибір муфти проводимо залежно від діаметра вала редуктора ![]() Приймаємо: Муфта зубчаста 1000-50-1.1 ГОСТ21424—93, де 1000 - номінальний обертальний момент (Тном); 50 - внутрішній діаметр муфти ( ![]() тип і виконання - 1.1. ![]() ![]() ![]() Перевіряємо правильність вибору муфти. ![]() де ![]() ![]() 6.6. Розробка ескізу тихохідного вала. Приймаємо діаметр під ущільнення рівним діаметру під підшипник ( ![]() ![]() де t=3,3 – бортик, приймаємо за таблицею 5.1. [1. с.16]. Приймаю ![]() За діаметром під підшипник ![]() [1. с.27]), віддаючи перевагу підшипникам середньої серії. Приймаю підшипник згідно рекомендації [1] віддаємо перевагу підшипникам середньої серії: приймаю підшипник 314. Параметри підшипника 312: ![]() Визначаємо діаметр бортика під підшипник (табл. 5.1 [1. с.16]): ![]() Приймаю ![]() Діаметр буртика під підшипник приймаємо рівним діаметру під колесо: ![]() Діаметр буртика під колесо: ![]() Приймаю ![]() Довжину вала під ущільнення з урахуванням ширини манжети, зазорів і товщини кришки приймаємо: ![]() Приймаю ![]() Визначаємо зазор X між колесами та корпусом: ![]() (Приймаємо X = 6, 8, 10 або 12 мм). Приймаю ![]() Відстань між опорами, мм: ![]() Приймаю ![]() Довжина консольної ділянки вала: ![]() Приймаю ![]() ![]() Рис. 6.3. Ескізне компонування тихохідного вала Вибір шпонок і перевірочний розрахунок шпонкового з'єднання. Вибираємо дві шпонки по ![]() ![]() ![]() Довжину шпонки ![]() Приймаю: Шпонка 16х10х60 ГОСТ 23360-78. Приймаю: Шпонка 20х12х60ГОСТ 23360-78. Обрані шпонки по ![]() ![]() Умова міцності на зминання, МПа: ![]() ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Робоча довжина шпонок ![]() ![]() ![]() ![]() При ![]() ![]() Визначення сил, що діють на тихохідний вал. Сили, що виникають у зачепленні - окружна, радіальна та осьова, визначені раніше. Додаткова неврівноважена радіальна сила від муфти; ![]() де ![]() Визначення реакцій в опорах і побудова епюр згинальних і обертальних моментів. Розглянемо реакції в опорах від дії сил ![]() ![]() ![]() ![]() Сума моментів щодо опори А: ![]() ![]() Сума моментів щодо опори В: ![]() ![]() Перевірка: ![]() ![]() Визначаємо реакції в опорах від дії сил ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Перевірка: ![]() ![]() Визначаємо сумарні згинальні моменти в передбачуваних небезпечних перерізах І-І під колесом та у перерізі ІІ-ІІ поруч із підшипником, ослаблених гантеллю або шпонковим з’єднанням: У перерізі І-І, Н*мм: ![]() У перерізі ІІ-ІІ, Н*мм: ![]() ![]() Рис. 6.4. Схема навантаження тихохідного вала Еквівалентні моменти в зазначених перерізах: ![]() ![]() Визначаємо діаметри валів у цих перерізах, мм: ![]() ![]() Допустимі напруження на згин для валів та обертових осей приймаємо ![]() Результати порівнюємо з розмірами розробленої конструкції вала. Оскільки ![]() ![]() Розрахунок тихохідного вала на опір втомленості. У небезпечному перерізі визначаємо запаси міцності на втомленість й порівнюємо їх із допустимими. Визначаємо запас міцності на втомленість при згині: ![]() і крутінню ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() При симетричному циклі та роботі вала без реверса ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для небезпечного перерізу вала зі шпонковою канавкою, мм3: ![]() ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Узагальнений коефіцієнт запасу міцності на втому в небезпечних перерізах визначають за рівнянням Гофа та Полларда: ![]() де ![]() Підставивши значення в формули (6.50) – (6.56) отримаємо: для першого перерізу (І-І) (переріз під маточиною зубчатого колеса) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Умова виконується – міцність забезпечується. Для другого перерізу (ІІ-ІІ) (переріз під підшипником – гладкий вал діаметром 80 мм) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Умова виконується – міцність забезпечується. |