3 Конструктивная разработка валов.
3.1. Быстроходный вал.
Диаметр (мм) консольного участка определяется по условию прочности:
мм.
мм.
Диаметр шейки вала под подшипник
мм.
где
глубина
паза в ступице
Полученное значение округляем до стандартного значения
мм.
Выбираем подшипник 206.
Диаметр буртика под подшипник
мм.
где
радиус
подшипника,
3.2. Промежуточный вал.
Диаметр концевого участка вала определяется по формуле:
мм.
Принимаем мм.
Диаметр шейки под подшипник.
мм
Принимаем
мм. Выбираем подшипник 206.
Диаметр буртика под подшипник.
мм.
Диаметр
вала в вместе установки колеса
определяем по условию сборки колеса с
валом.
,
мм.
Диаметр буртика для колеса рассчитываем.
мм.
мм.
Диаметр
и длинна
ступицы зубчатого колеса определяем
мм.
мм.
Тихоходный вал
мм.
Диаметр шейки вала под подшипник
мм.
где глубина паза в ступице
Полученное значение округляем до стандартного значения
мм.
Выбираем подшипник 212.
Диаметр буртика под подшипник
мм.
где радиус подшипника,
Составляем расчетную схему по компоновке с учетом всех действующих сил для тихоходного вала.
Исходные данные:
Н,
Н,
Н,
Определяем реакции в опорах.
Х2(84+176) +Fr 176+ Fa (d/2)176=0
Х2=[1593·176+527·(70/2)176]/( 84+176)=20286Н
-Х1(84+176) -Fr 84+ Fa (d/2) 84=0
Х1=[-1593·84+527·(70/2)84]/( 84+176)=8150Н
Y1 (84+176) -Fr 84+ Fв (84+176+80)=0
Y1=[1593·84-777·(84+176+80)]/( 84+176)=-414
Y2 (84+176) +Fr 176+ Fв 80=0
Y2 =[-1593·176-777·80]/( 84+176)=-1891Н
Определяем результирующую реакцию
Н.
Н.
Определяем изгибающие моменты по длине вала. Делим вал на два участка от места опоры до середины колеса – 1 участок и от середины колеса до места опоры – 2 участок.
В плоскости xz:
1 участок 0 < z1 < 84
При z1 = 0 Му2 = 0
При z1 = 84 мм Му2 = Rх2 84=20282·84=17037048Н мм
2 участок 0 < z2 < 176
При z2 = 0 Му1 = Rх1 176 =8150·176=1434400Н мм
При z2 = 176 мм Му2 = 0
В плоскости yz:
1 участок 0 < z3 < 84
При z3 = 0 Мх2 = 0
При z3 = 126 Мх2 = Rу284=1891·84=158844Н мм
2 участок 0 < z4 < 176
При z4 = 0 Мх1 = Rу1 176= 176∙ 414=72864Н мм
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости yz.
Определяем крутящий момент:
Мкр = d1 Ft /2
Мкр =70 ∙ 6546/ 2 = 229110Нмм
Строим эпюру крутящих моментов.
Выбираем
подшипник №7214, у которого
кН,
кН.
выбираем
коэффициенты
Проверяем правильность подбора подшипника по более нагруженной опоре. Значения статической и динамической грузоподъемностей Со ,С
Определяем эквивалентную нагрузку:
Рэ = (ХVРr1 + Y ) Кσ КΤ
где, V – коэффициент, зависящий от вращения кольца V = 1 (т.к. вращается внутреннее кольцо).
Кσ – коэффициент, зависящий от нагрузки на подшипник, Кσ = 1
КΤ - коэффициент, зависящий от рабочей температуры, КΤ = 1
Рэ = (1.62 ∙ 1 ∙ 20286+ 1,45) ∙ 1 ∙ 1 =32864
Определяем расчетную долговечность в млн. об.:
L = (С/ Рэ )3 , млн. об.
L = (96 ∙ 103 / 32864)3 = 25.
Определяем расчетную долговечность в часах.:
Lh = (L ∙ 106 ) / 60n , ч
Lh = (25 ∙ 106) / 60 ∙ 9.86 = 42258 ч
Расчет ведомого вала на изгиб с кручением.
Определяем суммарный изгибающий момент.
Нм.
Определяем эквивалентный момент
Нм.
Диаметр вала под колесом
мм
Оставляем
ранее принятый размер
мм.
Уточненный расчет ведомого вала.
Фактический коэффициент запаса прочности по текучести определяется по
формуле
SТ=σТ/К σэкв
Wнетто=πd3/32=π 953/32=84173 мм3
SТ=650/ 202=3.2>[ SТ]=1.6
Статическая прочность вала обеспечивается
Подбор и расчет шпонок.
Для
быстроходного вала подбираем шпонку
призматическую по диаметру
мм.,
мм.
мм.
мм.
мм.
Находим расчетную длину
мм.
Выбираем шпонку 1 исполнения
мм.
Принимаем
шпонку длиной равной
мм.
Для тихоходного вала подбираем шпонку призматическую по диаметру
мм.,
мм.
мм.
мм.
мм.
Находим расчетную длину
мм.
Выбираем шпонку 1 исполнения
мм.
Принимаем
шпонку длиной равной
мм.
Проверочный расчет муфты.
Исходные
данные:
Нм,
мм,
мм.
Для соединения валов двигателя и редуктора рекомендуется применять муфту упругую втулочно-пальцевую, которая компенсирует любые смещения валов (осевые, радиальные и угловые). Муфту подбираем по нормам МН 2090-64
Расчетный
момент
Нм
Основные размеры муфты в мм:
мм.,
где:
диаметр
окружности расположения пальцев
диаметр
пальца
10
число пальцев
длина
пальца
длина
втулки
Расчет пальцев на изгиб
мПа.
Расчет резиновых втулок на смятие
Расчет элементов корпуса
Толщина стенки корпуса редуктора
мм.
мм.
Толщина стенки крышки редуктора
мм.
Толщина верхнего пояса редуктора
мм.
Толщина нижнего пояса крышки редуктора
мм.
Ширина бокового фланца редуктора
мм.
мм.
Ширина фланцев продольных сторон
мм.
7.Диаметр болтов для крепления корпуса к крышке редуктора
мм.
мм.
8.Ширина фланцев продольных сторон редуктора
мм.
мм.
9.Выступающая часть для подшипников
мм.
10.Диаметр и число винтов для крепления крышки подшипника к редуктора
мм.
11.Диаметр фланцев крышки подшипника
мм.
12. Диаметр для крепления смотровой крышки
мм
мм
Диаметр и число винтов для крепления корпуса к плите
мм.
мм
Диаметр штифта
мм.
мм
Толщина нижнего пояса корпуса редуктора
мм
мм