- •Курсовая работа
- •Пояснительная записка
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Кинематический расчёт
- •Выбор материала зубчатых колёс редуктора
- •Определение внешнего делительного диаметра колеса по критерию контактной выносливости
- •Геометрический расчет зубчатых колёс редуктора
- •Определение сил, действующих в зацеплении
- •Проверка на контактную выносливость и изгибную прочность зубьев
- •Предварительный расчет валов
- •Эпюра изгибающих моментов ведущего вала
- •Проверочный расчет ведущего вала Проверка опасного сечения на прочность по напряжениям изгиба и кручения
- •Проверка опасного сечения вала на усталостную прочность (выносливость)
- •Определение реакции опор ведомого вала
- •Расчетная схема ведомого вала
- •Построение эпюр изгибающих моментов ведомого вала
- •Эпюра изгибающих моментов ведомого вала
- •Проверочный расчет ведомого вала Проверка опасного сечения на прочность по напряжениям изгиба и кручения
- •Проверка опасного сечения вала на усталостную прочность (выносливость)
- •Проверка прочности шпоночных соединений
- •Проверка долговечности подшипников Ведущий вал
- •Ведомый вал
- •Расчёт основных размеров корпуса редуктора
- •17. Заключение
- •Список литературы
Предварительный расчет валов
Назначение предварительных размеров отдельных участков ведущего вала.
= 32 мм, где= 25 МПа – допускаемое касательное
напряжение.
= 32 мм;
= 53 мм;
= 42 мм;
=44 мм;
= 46 мм;
= 57 мм;
Компоновка быстроходного вала
Диаметр ведущего вала был увеличен для согласования с валом двигателя.
Назначение предварительных размеров отдельных участков ведомого вала.
= 38 мм.
= 38 мм;
= 58 мм;
= 48 мм;
= 54 мм;
= 60 мм.
Компоновка тихоходного вала
Диаметры участков валов назначены исходя из конструктивных соображений.
Ведущий вал
Определение консольной силы:
, =1661,5 ≈ 1662 Н.
- дополнительная поперечная нагрузка от несоосности соединительной муфты.
Расстояния между точками приложения активных и реактивных сил.
l1 = 78 мм;
l2 = 75 мм;
l3 = 94 мм.
Расчетная схема ведущего вала
Вертикальная плоскость XOY:
;
== 2579Н;
;
== 1181 Н;
Проверка правильности определения опорных реакций для ХОY:
2579 − 1398 − 1181 = 0.
Горизонтальная плоскость XOZ:
;
== 10418 Н;
;
== 7994 Н;
Проверка правильности определения опорных реакций для ХОZ:= 10418 – 4086 – 7994 + 1662 = 0.
Построение эпюр изгибающих моментов ведущего вала
Моменты относительно оси Y:
МО =FА1 · d1 · 0,5 =476 · 86 · 0,5 · 10-3= 20,5 Нм;
МА=FА1 · d1 · 0,5−FR1· l1 = (476 · 86 · 0,5 − 1398 · 78 ) · 10-3= -88,5 Нм;
МВ = FА1 · d1 · 0,5 − FR1 (l1 + l2) + · l2 =
= 476 · 86 · 0,5 − 1398 · (78 + 75) + 2579·75=0 Нм;
МN =FА1 · d1 · 0,5 − FR1 (l1 + l2+ l3) + · (l2+ l3) −· l3 =
= 476 · 86 · 0,5 − 1398 · (78 + 75 + 94) + 2579 · (75 + 94) − 1181·94 = 0 Нм;
Моменты относительно оси Z:
МО = 0 Нм;
МА = Ft1 · l1 = 4086 · 78 · 10-3= 319 Нм;
МВ = Ft1 ·( l1 + l2 ) − · l2=(4086 · (78 + 75) − 10418 · 75) · 10-3= -156 Нм;
МN = Ft1 ·( l1 + l2 + l3) − ·( l2 + l3 )+· l3 =
= 4086 · (78 + 75 + 94) − 10418 · (75 + 94) + 7994 · 94 = 0 Нм;
Суммарный изгибающий момент:
M∑ (О ) = = 20,5 Нм;
M∑ ( A ) = = 331 Нм;
M∑ ( B ) == 156Нм;
M∑ ( N ) = 0 Нм;
Эпюра изгибающих моментов ведущего вала
Мmax= 331 Нм – наибольший изгибающий момент.
Проверочный расчет ведущего вала Проверка опасного сечения на прочность по напряжениям изгиба и кручения
Механическая характеристика материала ведущего вала.
Марка стали |
Диаметр заготовки, мм, не более |
Твёрдость НВ, не ниже |
Механические характеристики, МПа |
Коэффициенты | |||||
|
|
| |||||||
45 |
любой |
227 |
820 |
640 |
290 |
360 |
200 |
0,09 |
0 |
Напряжение изгиба:
= 77,71 МПа,
где Мmax – максимальный изгибающий момент,
2,4 – коэффициент перегрузки,
– осевой момент сопротивления;= 46 мм – диаметр вала в опасном сечении.
Напряжение кручения:
;∙ 2,4 = 20,77 МПа.
– полярный момент сопротивления.
Напряжение растяжения (сжатия):
;∙ 2,4 = 14 МПа.
Эквивалентное напряжение:
;= 108 МПа.
Расчетный запас прочности:
;= 5,92;,
где – предел текучести материала вала,
– допускаемый запас статической прочности.