- •Курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»
- •1. Задание
- •Индивидуальные задания по курсовому проектированию
- •2.Определение параметров зубчатой пары
- •3. Выбор электродвигателя
- •Основные характеристики материалов шестерни и зубчатого колеса
- •4. Расчет валов
- •5. Подбор подшипников
- •Основные параметры подшипников
- •6. Расчет шпоночных соединений
- •7. Окончательный расчет валов
- •8. Выбор конструкции зубчатых колес
- •9. Выбор смазки зубчатых колес и подшипников
- •10. Уплотнения подшипниковых узлов
- •11. Крышки подшипников
- •12. Расчет деталей корпуса редуктора
- •Основные элементы корпуса из чугунного литья
- •13. Вес редуктора
- •Вес некоторых типов редукторов
- •Литература
- •Содержание
4. Расчет валов
Осуществляем предварительный расчет валов по [τ]кр – допустимому напряжению на кручение:
τкр1 = Мкр1/WР1 ≤ [τ]кр
WР1 = 0,2d3
где WР – момент сопротивления полярный;
d1 – диаметр вала (ведущего)
Значение [τ]кр = 15 ÷ 25 МПа (Н/мм2)для выбранного материала.
Полученный диаметр увеличиваем на 5-10%, учитывая шпоночную канавку, и округляем его до ближайшего большего по ГОСТ [3] с.95; [7] с.161.
Для ведомого вала расчет аналогичен .
Полученные значения d1 и d2 принимаем на выходных концах ведущего и ведомого валов. Диаметры валов под подшипники назначаем ближайшие большие значения по сравнению с расчетными и принятыми по ГОСТ и обязательно кратными "5". Если d вала выходного конца уже имеет значение кратное "5", то его оставляют без увеличения, предусматривая в дальнейшем необходимую посадку.
5. Подбор подшипников
Основными критериями работоспособности подшипников качения являются их динамическая и статическая грузоподъемности – C и C0(кН, Н) .
Динамической грузоподъемностью радиальных и радиально-упорных подшипников называют величину постоянной радиальной нагрузки, которую группа идентичных подшипников с неподвижным наружным кольцом может выдержать в течение 1 млн. оборотов внутреннего кольца.
Номинальная долговечность (ресурс) подшипника (в миллионах оборотов) – срок службы подшипников, в течение которого не менее 90% из данной труппы при одинаковых условиях должны проработать без появления признаков усталости металла.
Номинальная долговечность в часах:
Lh = 106/60n∙(C/Pэ)α,
где С1,2 – динамическая грузоподъемность подшипников выбранных по каталогу [1] с.335, [2] с.393, согласно принятых диаметров валов под подшипники d1', d2';
Pэ – эквивалентная нагрузка, Н; кН;
α – показатель степени, для шарикоподшипников = 3;
n1,2 – частота вращения подшипников ведущего и ведомого валов, об/мин.
При расчете надо следить за тем, чтобы С и Рэ были выражены в одних и тех же единицах измерения – Н или кН.
n1 – частота вращения ведущего вала, равная оборотам электродвигателя
n2=n1/uрас – частота вращения ведомого вала.
Эквивалентная нагрузка Рэ для однорядных радиальных шарикоподшипников определяется по формуле:
Pэ = (ХVFr + УFa)ККt
где X, У – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, значения которых приведены в таблицах [1] с.119, [2] с.212-213;
V – коэффициент, учитывающий вращение колец, при вращении внутреннего кольца подшипника V=1;
Fr – радиальная нагрузка, Н;
Fa – осевая нагрузка, Н.
Для одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора с симметричным расположением зубчатых колес относительно опор (согласно указанной выше эскизной компоновки)
Fr = Ra = Rb = Pn/2.
Fa осевая нагрузка незначительна по сравнению с радиальной, принимается равной нулю Fa= 0.
Находим отношение осевой нагрузки к радиальной – Fa/VFr. Если Fa/VFr ≤ e, то принимаются Х=1, У=0, где е – параметр осевого нагружения, числа всегда положительные [3] с.119, [4] с.211.
Если Fa/VFr ≥ e, то Х и У имеют другие значения [3] с.119, [4] с.211.
К – коэффициент безопасности, значения которого приведены в таблице [3] с.118, [4] с.214.
Кt – температурный коэффициент, значения которого приведены в таблице [3] с.118, [4] с.214.
Для одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора выбираем попарно одинаковые радиальные однорядные шариковые подшипники.
Полученные значения Lh1 и Lh2 должны соответствовать долговечности редукторов. Для зубчатых редукторов долговечность составляет от 10000 до 36000 часов.
Рис.4.Эскиз подшипника
Составляется эскиз подшипника с простановкой размеров в буквенном виде ( ГОСТ 8338-75). Записываются характеристики подшипников в виде таблицы (табл.3).
Таблица 3