- •Воронеж 2011
- •Введение
- •1.Кинематический расчет
- •1.1.Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •1.2.Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •1.3.Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2.Выбор материала для колес редуктора и определение допускаемых напряжений
- •3.Расчет закрытой цилиндричекой передачи
- •3.1.Проектный расчет
- •3.2.Проверочный расчет
- •4.Расчет открытых передач с гибкой связью
- •4.1.Расчет плоскоременной передачи
- •4.1.1.Проектный расчет
- •4.1.2.Проверочный расчет
- •4.2.Расчет клиноременной и поликлиноременной передач
- •4.2.1.Проектный расчет
- •4.2.2.Проверочный расчет
- •4.3.Расчет цепной передачи
- •4.3.1.Проектный расчет
- •4.3.2. Проверочный расчет
- •5.Расчет валов редуктора
- •5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •5.2.Определение консольных сил
- •5.3.Силовая схема нагружения валов редуктора
- •5.4.Определение геометрических параметров ступеней валов
- •5.5.Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5.6.Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •5.7.Пример расчета тихоходного вала редуктора
- •5.8.Конструирование валов
- •5.8.1.Переходные участки
- •5.8.2.Посадочные поверхности
- •5.9.Проверочный расчет валов
- •6.Расчет и конструирование зубчатых колес
- •7.Расчет подшипников
- •7.1.Определение пригодности подшипников
- •8.Расчет шпоночных соединений
- •9.Конструирование корпуса редуктора
- •10.Конструирование элементов открытых передач
- •10.1.Конструирование зубчатых колес
- •10.2.Конструирование шкивов ременных передач
- •10.3.Конструирование звездочек роликовых цепей
- •10.4.Установка элементов открытых передач на вал
- •11.Выбор муфт
- •11.1.Определение расчетного момента и выбор муфты
- •11.2.Муфты упругие втулочно-пальцевые
- •11.3. Муфты упругие со звездочкой
- •11.4. Муфты упругие с торообразной оболочкой
- •11.5. Цепные муфты
- •11.6. Установка муфт на валах
- •12.Проектирование оснований приводов
- •12.1.Рамы
- •12.1.1.Конструирование рамы
- •12.1.2.Разработка и оформление сварочного чертежа рамы
- •12.1.3.Условное изображение сварных швов на чертеже
- •13.Плиты
- •13.1.Крепёж деталей к рамам и плитам
- •13.2.Натяжные устройства
- •13.3.Крепление к фундаменту
- •14.Разработка рабочей документации проекта
- •14.1.Разработка сборочного чертежа редуктора
- •14.2.Разработка сборочного чертежа сварной рамы
- •14.3.Правила оформления спецификаций
- •14.4.Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •14.5.Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •14.6.Примеры разработки рабочих чертежей
- •Курсовой проект
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Заключение
- •Приложение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
5.Расчет валов редуктора
Валы применяют для поддержания и установки на них вращающихся деталей машин.
Редукторные валы испытывают два вида деформации — изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.
5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач
Рис. 5.1. Схема сил в зацеплении косозубой цилиндрической передачи: a – направление линии зуба колеса – левое, шестерни – правое; б – колеса – правое, шестерни левое; 1, 2 – вращение быстроходного вала по часовой стрелке; 3, 4 – против часовой стрелки (смотреть слева)
Окружное усилие Ft направлено по касательной к начальным окружностям зубчатых колес, радиальное усилие Fr – по радиусу к центру колеса, осевое усилие Fa – параллельно оси вала.
В проектируемых приводах конструируются цилиндрические косозубые редукторы с углом наклона зуба β = 8...16°, Угол зацепления принят α = 20°.
На рисунке 5.1 даны схемы сил в зацеплении цилиндрической передачи при различных направлениях наклона зубьев и вращения двигателя. За точку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса.
Значения сил можно определить по таблице 5.1.
Таблица 5.1
Определение сил в зацеплении цилиндрической
косозубой передачи
Силы в зацеплении |
Значение силы |
|
на шестерне |
на колесе |
|
Окружная |
|
|
Радиальная |
|
|
Осевая |
|
|
5.2.Определение консольных сил
В проектируемых приводах конструируются открытые зубчатые цилиндрические и конические передачи с прямыми зубьями, а также ременные и цепные передачи, определяющие консольную нагрузку на выходные концы валов. Кроме того, консольная нагрузка вызывается муфтами, соединяющими двигатель с редуктором или редуктор с рабочей машиной.
Схема сил в зацеплении открытых зубчатых прямозубых передач такая же, как и для закрытых (исключая силу Fa в цилиндрическом прямозубом зацеплении).
Определение направления консольных сил со стороны передач гибкой связью и муфт Fоп, Fм см далее в п. 7.
Значения консольных сил можно определить по таблице 5.2.
Таблица 5.2
Определение консольных сил
Вид открытой передачи |
Характер силы по направлению |
Значение силы |
||
на шестерне |
на колесе |
|||
Цилиндрическая прямозубая |
Окружная |
|
|
|
Радиальная |
|
|
||
Коническая прямозубая |
Окружная |
|
|
|
Радиальная |
|
|
||
Осевая |
|
|
||
Плоскоременная, поликлиноременная |
Радиальная |
|
||
Клиноременная |
Радиальная |
|
||
Цепная |
Радиальная |
|
||
Муфта |
Радиальная |
На быстроходном валу |
На тихоходном валу |
|
|
|