- •5. Расчёт валов привода
- •Результаты расчета вала № 1
- •Результаты расчета вала № 2
- •Результаты расчета вала № 3
- •Результаты расчета вала № 4
- •6. Конструирование подшипниковых узлов
- •7207 Гост 333-79
- •7307 Гост 333-79
- •414 Гост 331-75
- •7. Конструирование зубчатых колёс, звездочек цепной передачи и ведущих звёздочек транспортёра
- •8. Выбор муфты
- •9. Система смазки редуктора
- •10. Конструирование шпоночных соединений
- •11. Расчёт фундаментных болтов
- •12. Плита и рама
- •Заключение
5. Расчёт валов привода
Разработка конструкций валов приводов содержит в себе все основные стадии проектирования: техническое предложение, эскизный проект, технический проект.
В начале выполняется компоновка по полуэмпирическим зависимостям от крутящего момента. После отработки компоновки производится проектировочный расчёт диаметров валов по приведённому моменту, т.е. с учётом изгибающих моментов.
Проверка окончательной конструкции проводится в форме проверочного расчёта по коэффициентам запаса выносливости в опасных сечениях. Порядок расчёта валов приведен на рис.П2.6.
Рис.П2.6. Схема алгоритма расчета валов привода |
5.1. Эскизная компоновка валов привода
По формулам и рекомендациям, приведённым в параграфе 3.1 на стр.24 [2], определяем компоновочные размеры. Полученные значения диаметров валов округляем до ближайшего значения из стандартного ряда чисел. Значения: f- размер фаски, t- высота буртиков, r – радиус галтели даны в таблице на с.25 [2].
Для быстроходного вала редуктора:
Входной конец вала мм, согласно диаметру под муфту МУВП, табл.46 [1], принимаем для стандартной муфты конструктивно.
Диаметр под подшипник мм согласно стандартному ряду чисел, принимаеммм.
Диаметр проходного участка вала мм, принимаеммм.
Считаю целесообразным изготовить быстроходный вал как вал-шестерня. Поэтому шестерня будет являться частью вала. При данном решении отпадает необходимость в шпоночном соединении для вала с шестерней. Не нужно делать упорный буртик для шестерни на валу.
Для промежуточного вала редуктора:
Диаметр под ступицу колеса 2 мм.
Диаметр под подшипник мм.
Диаметр проходного участка вала мм.
Диаметр буртика колеса мм.
Для тихоходного вала редуктора:
Выходной конец вала мм, принимаеммм.
Диаметр под подшипник мм.
Диаметр проходного участка вала мм, принимаеммм.
Диаметр буртика колёс, принимаем конструктивномм.
Для ведущего вала транспортёра:
Выходной конец вала мм, принимаеммм.
Диаметр под подшипник мм, принимаеммм.
Диаметр проходного участка вала мм, принимаеммм.
Диаметр буртика колёс , принимаем конструктивномм.
Полученные размеры являются ориентировочными и могут быть изменены в процессе компоновки редуктора на сборочном чертеже. Данные размеры позволяют выполнить эскизы валов редуктора и наметить пути улучшения геометрических размеров самого редуктора, особенно габаритных размеров. Длины элементов валов будем принимать конструктивно и согласно рекомендациям, приведённым в табл.40, с.94, [1].
5.2. Расчёт валов
5.2.1. Расчёт валов проводится на компьютере по приведённому алгоритму (см. рис.П2.6).
5.2.2. Конструируем вал 1, используя вычисленные линейные размеры, конструктивные и технологические соображения. Результаты расчёта представлены в табл.П2.4 и на рис.П2.7.
5.2.3. Определение коэффициента запаса усталостной прочности быстроходного вала.
Коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напряжениям для опасного сечения
,
гдепредел выносливости при изгибе (табл.41,[1]), МПа для стали 45;эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе (табл.42,[1]);коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;масштабный фактор для нормальных напряжений (табл.43, [1]);амплитуда нормального напряжения;момент сопротивления изгибу;коэф-фициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений (табл.41,[1]);среднее напряжений;осевая нагрузка.
Рассмотрим галтель шестерни и вала:
мм3; Нм;
МПа; МПа.
.
Таблица П2.4