5. Первая ко мпоновка редуктора
Проектирование зубчатого колеса.
Рисунок 5 – Эскиз цилиндрического колеса.
Диаметр ступицы
мм.
Длина ступицы
мм (рассчитано ранее).
Ширина ободка
мм.
На торце зубчатого венца выполняется фаска, равная m=2 мм.
Проектирование элементов корпуса.
Толщина стенки корпуса мм (рассчитано ранее).
Толщина стенки
крышки корпуса
мм.
Толщина фланца
мм.
Толщина фланца
крышки
мм.
Высоту приливов во фланце определяем графически, исходя из условия размещения головки стяжного болта на плоской опорной поверхности.
Толщина лапы
мм.
Диаметр фундаментного
болта
мм.
Выбираем болты М16. При межосев
ом
расстоянии цилиндрической передачи
мм
необходимое число фундаментных болтов
равно 4.
Диаметр стяжного
болта
мм. Принимаем болты М12. Стяжные болты
располагаем на фланцах примерно на
одинаковом расстоянии друг от друга с
шагом (10-12)
.
Фиксирование
корпуса относительно крышки осуществляется
штифтами с диаметром
мм.
Рисунок 6 – Эскиз элементов корпуса редуктора.
6. Уточненный расчет валов
Быстроходный вал.
На быстроходный вал действуют окружная и радиальная силы от цилиндрической передачи, а также сила от муфты, соединяющей быстроходный вал редуктора с электродвигателем.
Сила, действующая
на вал от муфты
Н.
Определяем реакции в опорах.
Плоскость
:
;
.
.
Плоскость
:
;
.
.
Суммарные реакции в опорах.
Н.
Н.
Рисунок 7 – Эпюры моментов на быстроходном валу.
Поскольку принято,
что бы
строходный
вал выполняется в виде вала-шестерни,
то материал зубьев цилиндрической
шестерни – сталь 40Х, является одновременно
и материалом всего вала. Пределы текучести
и прочности для стали 40Х, [1, табл.3.3]:
Определим п
ределы
выносливости стали 40Х при симметричном
цикле напряжений для изгиба (
)
и кручения (
):
,
.
Проверим на сопротивление усталости сечение вала посредине нарезанных зубьев шестерни.
Коэффициент запаса прочности по усталости:
.
- коэффициент
запаса прочности по нормальным
напряжениям,
где
- эффективный коэффициент концентрации
нормальных напряжений [1, табл.8.6],
[1,
табл.8.8] - масштабный фактор для нормальных
напряжений,
[1,
с.162] – коэффициент, учитывающий влияние
шероховатости поверхности,
[1,
с.164].
- напряжение изгиба
в опасном сечении.
Нм.
МПа.
.
- коэ
ффициент
запаса прочности по касательным
напряжениям,
где
- эффективный коэффициент концентрации
нормальных напряжений [1, табл.8.6],
[1,
табл.8.8] - масштабный фактор для нормальных
напряжений,
[1, с.162] – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности,
[1,
с.166].
МПа
- напряжение изгиба в опасном сечении.
Проверим опасное сечение посредине левой подшипниковой шейки.
Коэффициент запаса прочности по усталости:
,
где
[1, табл.8.7],
[1,
с.162],
[1,
с.164].
- напр
яжение
изгиба в опасном сечении.
Нм.
МПа.
.
,
где
,
[1,
с.162],
[1, с.166].
МПа
- напряжение изгиба в опасном сечении.
Быстроходный вал проходит проверку.
Тихоходный вал.
На тихоходный вал действуют окружная и радиальная силы от цилиндрической передачи, а также окружная сила от ведущей звездочки цепной передачи.
Определяем реакции в опорах.
Плоскость :
;
.
.
Плоскость :
;
.
.
Суммарные реакции в опорах.
Н.
Н.
Рисуно
к
7 – Эпюры моментов на тихоходном валу.
Принимаем мат
ериал
тихоходного вала – сталь 45. Пределы
текучести и прочности для стали 45 [1,
табл.3.3]:
Пределы выносливости
стали 45 при симметричном цикле напряжений
для изгиба (
)
и кручения (
):
,
.
Проверим на сопротивление усталости сечение вала посредине участка под зубчатым колесом.
Коэффициент запаса прочности по усталости:
,
где
[1, табл.8.5],
[1,
табл.8.8],
[1,
с.162],
[1,
с.164].
- напряжение изгиба в опасном сечении.
Нм.
МПа.
.
,
где
[1, табл.8.5],
[1,
табл.8.8],
[1, с.162], [1, с.166].
МПа
- на
пряжение
изгиба в опасном сечении.
Проверим опасное сечение посредине левой подшипниковой шейки.
Коэффициент запаса прочности по усталости:
,
где
[1, табл.8.7],
[1,
с.162],
[1,
с.164].
- напряжение изгиба в опасном сечении.
Нм.
МПа.
.
,
где
,
[1,
с.162],
[1, с.166].
МПа
- напряжение изгиба в опасном сечении.
Тихоходный вал проходит проверку.