- •Введение
- •Кинематические расчеты Выбор электродвигателя
- •3. Расчёт Валов
- •3.1. Выбор материала валов
- •3.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение
- •3.3. Определение геометрических параметров ступеней валов
- •3.4. Предварительный выбор подшипников качения
- •3.5. Проверочный расчет валов
- •4. Проверочный расчет подшипников [5, стр. 135].
- •5. Проверочный расчет шпоночных соединений [1,стр.121].
- •6. Выбор системы смазки, смазочного материала и уплотнительных устройтсв
- •7. Расчёт корпуса
- •Заключение.
3. Расчёт Валов
3.1. Выбор материала валов
Для изготовления вала-шестерни выберем термически обработанную сталь 40ХН. Для изготовления вала под колесо выберем термически обработанную сталь 40Х. Определим ее характеристики [4, табл. 3.2, с. 50]: термообработка – улучшение, твердость –270-300HB , , ;
3.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение
Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения (как при чистом кручении), т.е. при этом не учитывают напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными: . При этом большие значения – для быстроходных валов, меньшие – для тихоходных.
3.3. Определение геометрических параметров ступеней валов
Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от размеров установленных на вал деталей.
Проектный расчет ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр d и длину L.данные расчета занесем в таблицу 3.1.
Р исунок 2 ─ К определению расстояния между опорами вала
Табл. 3.1.
Ступень вала и ее параметры d и L |
Вал-шестерня |
Вал-колесо |
||
1-я под элемент открытой передачи или полумуфту |
|
где ─ вращающий момент на валу. Принимаем |
Принимаем |
|
|
─ под полумуфту мм принимаем |
─ под полумуфту
|
||
2-я под уплотнение крышки с отверстием и подшипник |
|
округляем до ближайшего значения диаметра внутреннего кольца подшипника, мм |
мм |
|
|
мм |
мм |
||
3-я под шестерню, колесо |
|
принимаем |
принимаем мм. |
|
|
Определяется графически по эскизной компоновке |
|||
4-я под подшипник |
|
|
||
|
|
|
||
5-я упорная или под резьбу |
|
Не конструируют |
Ступень можно заменить распорной втулкой |
|
|
определяется графически |
Таблица 3.1
3.4. Предварительный выбор подшипников качения
В соответствии с табл.7.2 [4, с. 111] определяем тип, серию, и схему установки подшипников. Для быстроходного и тихоходного валов принимаем подшипники шариковые радиально-упорные типа 36000, легкой серии с углом контакта , схема установки враспор. Из табл. 7.10.3 [2, с. 107] выберем основные параметры подшипника 36308:
3.5. Проверочный расчет валов
- ведущий вал:
1. Схема ведущего вала
Опорные реакции в вертикальной плоскости (см. рис. 1):
Н
Н
Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Н
Н
Определяем полные поперечные реакции:
Н,
Н.
Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала:
в вертикальной плоскости:
а) в сечении под левым подшипником
.
б) в сечении под муфтой
в горизонтальной плоскости:
а) в сечении под левым подшипником
б) в сечении под муфтой
Суммарный изгибающий момент в характерных участках вала:
а) в сечении под левым подшипником
б) в сечении под муфтой
Эквивалентный момент от изгиба и кручения:
а) в сечении под левым подшипником
б) в сечении под муфтой
Определяем расчетные диаметры вала в характерных участках:
а) в сечении под левым подшипником
б) в сечении под муфтой
- ведомый вал
2. Схема ведомого вала.
Опорные реакции в вертикальной плоскости (см. рис. 2):
Н
Н
Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Н
Н
Определяем полные поперечные реакции:
Н
Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала:
в вертикальной плоскости:
а) в сечении под правым подшипником
б) в сечении под колесом
в горизонтальной плоскости:
а) в сечении под правым подшипником
б) в сечении под колесом
Суммарный изгибающий момент в характерных участках вала:
а) в сечении под правым подшипником
б) в сечении под колесом
Эквивалентный момент от изгиба и кручения:
а) в сечении под правым подшипником
б) в сечении под колесом
Определяем расчетные диаметры вала в характерных участках:
а) в сечении под правым подшипником
б) в сечении под колесом