- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Лист с заданием 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
- •Шпонка призматическая
- •Проверка долговечности подшипников Ведущий вал
- •Ведомый вал
- •Расчёт основных размеров корпуса редуктора
- •Список литературы
Предварительный расчет валов
Назначение предварительных размеров отдельных участков ведущего вала.
= 45 мм, где= 25 МПа – допускаемое касательное напряжение.
= 65 мм;
= 18 мм;
= 28 мм;
= 25 мм;
=26 мм;
= 26 мм;
= 33 мм;
Компоновка быстроходного вала
Диаметр ведущего вала был увеличен для согласования с валом двигателя.
Назначение предварительных размеров отдельных участков ведомого вала.
= 62 мм.
= 22 мм;
= 36 мм;
= 26 мм;
= 32 мм;
= 35 мм.
Компоновка тихоходного вала
Диаметры участков валов назначены исходя из конструктивных соображений.
ведушего вала
Определение консольной силы:
,FМ1=125 = 2643 ≈ 2640 Н.
- дополнительная поперечная нагрузка от несоосности соединительной муфты.
Расстояния между точками приложения активных и реактивных сил.
l1 = 78 мм;
l2 = 144 мм;
l3 = 93 мм.
Расчетная схема ведущего вала
Вертикальная плоскость XOY:
;
= = 3021Н;
;
= = 821 Н;
Проверка правильности определения опорных реакций для ХОY:3021 − 2200 − 821 = 0.
Горизонтальная плоскость XOZ:
;
= = 11587 Н;
;
= = 7817 Н;
Проверка правильности определения опорных реакций для ХОZ:= 11587 – 6410 – 7817 + 2640 = 0.
Построение эпюр изгибающих моментов ведущего вала
Моменты относительно оси Y:
МО =FА1 · d1 · 0,5 =790 · 135,00 · 0,5 · 10-3= 53 Нм;
МА=FА1 · d1 · 0,5−FR1· l1 = (790 · 135,00 · 0,5 − 2200 · 78 ) · 10-3= -118 Нм;
МВ = FА1 · d1 · 0,5 − FR1 (l1 + l2) + · l2 =
= 790 · 135,00 · 0,5 − 2200 · (78 + 144) + 3021·144=0 Нм;
МN =FА1 · d1 · 0,5 − FR1 (l1 + l2+ l3) + · (l2+ l3) −· l3 =
= 790 · 135,00 · 0,5 − 2200 · (78 + 144 + 93) + 3021 · (144 + 93) − 821·93 = 0 Нм;
Моменты относительно оси Z:
МО = 0 Нм;
МА = Ft1 · l1 = 6410 · 78 · 10-3= 500 Нм;
МВ = Ft1 ·( l1 + l2 ) − · l2=(6410 · (78 + 144) − 11587 · 144) · 10-3= -246 Нм;
МN = Ft1 ·( l1 + l2 + l3) − ·( l2 + l3 )+· l3 =
= 6410 · (78 + 144 + 93 ) − 11587 · (144 + 93) + 7817 · 93 = 0 Нм;
Суммарный изгибающий момент:
M∑ (О ) = = 53 Нм;
M∑ ( A ) = = 514 Нм;
M∑ ( B ) == 246Нм;
M∑ ( N ) = 0 Нм;
Эпюра изгибающих моментов ведущего вала
Мmax= 514 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 |
180 |
600 |
320 |
280 |
250 |
150 |
0,05 |
0 |
Напряжение изгиба:
· 2,0 = 30,0 МПа,
где Мmax – максимальный изгибающий момент,
2,0 – коэффициент перегрузки,
– осевой момент сопротивления;= 70 мм – диаметр вала в опасном сечении.
Напряжение кручения:
;∙ 2,0 = 13,0 МПа.
– полярный момент сопротивления.
Напряжение растяжения (сжатия):
;∙ 2,0 = 5,9 МПа.
Эквивалентное напряжение:
;= 44,2 МПа.
Расчетный запас прочности:
;= 7,2 ≥,
где – предел текучести материала вала,
– допускаемый запас статической прочности.