Компоновка редуктора Предварительный выбор подшипников
Шарикоподшипники радиальные, однорядные, легкой серии.
Условные обозначения подшипников |
d мм |
D мм |
В мм |
nпред,мин · 10^(-3) 1/мин |
Грузоподьемн-ть Н
|
Масса Кг |
|
||
С |
Со |
||||||||
36215 |
85 |
130 |
25 |
4,8 |
66300 |
41000 |
|
|
|
36211 |
60 |
100 |
21 |
6,8 |
43600 |
25000 |
0,60 |
|
|
Выбор крышек подшипников
(используем крышки закладного типа)
1)Глухие
-
D
L1
h
H1
100
10
5
15
130
12
6
18
2)C уплотнением
-
D
c
b
sc
100
3,6
4,8
6
130
4,2
5,6
7
Оформление эскизной компоновки редуктора
(приложение 1)
Расчет выходного вала на статическую прочность при изгибе и кручении.
Ведомый вал
Определение опорных реакций в касательной плоскости ZOX (приложение 2)
åМа=0
Rbz(t2+t3) -Fr·t3=0
Rbz=(Fr·t3)/(t2+t3)=(2803·0,054)/(0,054+0,054)=1401,5н
åMb=0
Fr·t2+Raz (t2+t3)=0
Raz=Fr·t3/(t2+t3)=2803·0,054/0,054·2=1401,5 н
Проверка: Raz+ Rbz- Fr=0
1401,5+1401,5-2803=0 Верно
Значения моментов в характерных сечениях вала:
Maz= Raz·t3=1401,5·0,046=75,7 н·м
Mbz=Rbz·t2=1401,5·0,046=75,7 н·м
Определение опорных реакций в касательной плоскости XOY (приложение 2)
Fм=125·
åМB=0
Fм·t1+Ft·t2-Rаy (t2+t3)=0
Rаy=(Fм·t1+Ft·t2)/(t2+t3)=(4847,6·0,124+7701·0,054)/0,108=9416,3н
åMa=0
Fм(t1+t2+t3)-Ft·t3-Rby(t2+t3)=0
Rby=(Fм(t1+t2+t3)-Ft·t3)/(t2+t3)=(4847,6·(0,108+0,124)-7701·0,054)/ (0,054+0,054)=6562,9н
Проверка: -Ft+Fм+Ray-Rby=0
-7701+4847,6+9416,3-6562,9=0 Верно
Значения моментов в характерных сечениях вала:
May=Ray·t3=9416,3·0,054=508,5 н·м
Mby=Rby·t2==6562,9·0,054=354,4 н·м
Значения изгибающих моментов:
Ма=
н·м
Mb=
н·м
Ra=
н·м
Rb=
н·м
Крутящий момент:
Mk=T2=1504 н·м
Эпюра изгибающих моментов (Приложение 2)
Определение коэффициента запаса статической прочности
Расчет вала на статическую прочность производят во избежание появлений пластических деформаций с учетом возможных кратковременных перегрузок, которые учитываются коэффициентом b. За Мизг принимается максимальный изгибающий момент по оси вала, если разница между изгибающими моментами в двух существующих сечениях отличатся более чем на 10%,то сечение с наибольшим изгибающим моментом является опасным и именно по этому сечению производится расчет вала на статическую прочность.
Мизг=b·Ммакс=1,8·333,2=599,76≈600 (н·м) где b-коэффициент перегрузки=1,8
Ммакс-изгибающий момент в опасном сечении.
Напряжения растяжения или сжатия sр-сж=0,так как отсутствует осевая сила Fa=0
Напряжения изгиба: sизг=
=
146,34· 105=14,6мПа
где W=
-осевой
момент сопротивления круглого сечения
вала, (м3)
W=
=
0,000041=4,1· 10-5(м3)
Напряжения кручения: tкруч=
=
=330·105Па
где Т2-вращающий момент на выходном валу, Н·м
Wp
-полярный
момент сопротивления круглого сечения
вала, (м3)
Wp=
=8,2·
10-5(м3)
Эквивалентные напряжения определяются по третьей гипотезе прочности :
sэкв=
=
где
sт и tт-пределы текучести для нормальных и касательных напряжений;
s=sр-сж+sизг=0+146,34·105=146,34·105Мпа
Для материала вала –СТАЛЬ 5
sт=280 Н/мм2
tт=150 Н/мм2
Запас
прочности: Sт=
>{Sт}
где Sт-запас статической прочности
{Sт}=2-3
sэкв-эквивалентный предел текучести
Sт=
>{Sт}
статическая прочность обеспечена
Ведущий вал
Определение коэффициента запаса статической прочности
Мизг=b·Ммакс=1,8·95=171(н·м)
Напряжения растяжения или сжатия sр-сж=0,так как отсутствует осевая сила Fa=0
Напряжения изгиба: sизг=
=
Па
Осевой момент:
м3
Напряжения кручения: tкруч=
=
Па
м3
sэкв=
=
мПа
Запас прочности: Sт=
>{Sт}
{Sт}=2-3