Poyasnitelnaya_zapiska

X

MB = 0; Ft2 l2 + RAz(l1 + l2) = 0

RAz = Ft2 l2 =

l1 + l2

Изгибающий момент на участке y1:

My1

ïðè y1 = 0 M0 = 0; Í ì;

1087 85 166:5 + 166:5 = 367:38 Í

= RAz y1

ïðè	y1	= l1 Ml1 =	Ft2 l1 l2		=	1087 85 85	= 61168:06	Í		ìì;
			l1	+l2		166:5+85
Изгибающий момент на участке y2:
						My2 = RBz l2
ïðè y2		= 0 M0 = 0;
ïðè	y2	= l2 Ml2 =	Ft2	l1 l2	=	1087 85 85	= 61168:06	Í		ìì
			l1	+l2		166:5+85

Суммарные изгибающие моменты в опасном сечении

q p

M1 = Mx21 + My21 = 19610:44122 + 61168:06162 = 64234:7349 Í ìì:

q p

M2 = Mx22 + My22 = 19610:44122 + 61168:0622 = 64720:1615 Í ìì:

Максимальный суммарный изгибающий момент в опасном сечении

Mu max = 64720:1615 Í ìì:

Крутящий момент на валу

T = Tâûõ 103 = 120 103 = 120000 Í:

20

Рис. 4 - Эпюры изгибающих и крутящего моментов 21

9.2Расчет коэффициента запаса усталостной проч- ности

Вал изготавливаем из стали 40 (ГОСТ 1054-74) с пределом прочности â = 620 МПа и пределами выносливости на изгиб 1 и кручение 1:

1 = 0:43 â = 0:43 620 = 266:6 ÌÏà:1 = 0:58 1 = 0:58 266:6 = 154:628 ÌÏà:

Коэффициенты концентрации напряжений

k = 0:9 + 0:0014 â = 0:9 + 0:0014 620 = 1:768 k = 0:6 + 0:0016 â = 0:6 + 0:0016 620 = 1:592

Масштабные факторы

" = 0:984 0:0032 dk2 = 0:984 0:0032 55 = 0:808

" = 0:86 0:003 dk2 = 0:86 0:003 55 = 0:695

Коэффициент шероховатости: = 0:92.

Коэффициенты асимметрии цикла:

= 0:2;

= 0:1.

Осевой W и полярный Wð моменты сопротивления

W = 0:1

d3

b t1 (dk2 t1)2

= 0:1

553

16 6:0 (55 6:0)2

= 14542:0818 ìì3:

k2

2 dk2

2 55

W

p

= 0:2

d3

b t1 (dk2 t1)2

= 0:2

553

16 6:0 (55 6:0)2

= 31179:5818 ìì3:

k2

2 dk2

2 55

ãäå b, t1 - ширина и глубина шпоночного паза на валу.

Напряжения в опасном сечении

a =

Mu max

=

64720:1615

= 4:4505 ÌÏà:

W

14542:0818

m = 0 ÌÏà:

a = m =

Tâûõ 103

=

120 103

= 1:9243 ÌÏà:

2 Wp

2 31179:5818

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям изгиба:

n =			1	=			266:6		= 25:1863
		k	a + m		1:768		4:451 + 0:2 0
		"				0:808 0:92

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям кручения

n =			1	=				154:628		= 31:0267
		k	a + m			1:592		1:9243 + 0:1 1:9243
	"				0:695 0:92

22

Общий коэффициент запаса усталостной прочности

	n =	n n		=		25:1863 31:027		= 19:554
		pn2 + n2			p25:1862 + 31:0272

Проверка условия прочности n = 19:55 > [n] = 1:7.

Заключение: из приведенного расчета видно, что прочность вала достаточна.

23

10.Проверочный расчет подшипников выходного вала

Реакции опор:

RAx = 117:7804 Í:

RAz = 367:3757 Í:

RBx = 248:7804 Í:

RBz = 719:6243 Í:

Осевая сила Fa2 = 373 Í.

Динамическая грузоподъемность подшипников Сr = 76500 H. Полные реакции опор

q p

R1 = RBx2 + RBy2 = 248:78042 + 719:62432 = 761:4137 Í:

q p

R2 = RAx2 + RAy2 = 117:78042 + 367:37572 = 385:7942 Í:

Параметр осевого нагружения

e = 1:5 tg 15 = 0:4019

Осевые составляющие реакций опор

Sr1 = 0:83 e R1 = 0:83 0:4019 761:4137 = 254:0051

Sr2 = 0:83 e R2 = 0:83 0:4019 385:7942 = 128:6997

Результирующие осевые нагрузки на опоры

Òàê êàê Sr1 Sr2 + Fa2 = 498:3054 > 0, òî

S1 = Sr1 = 254:0051

S2 = Sr1 + Fa2 = 254:0051 + 373 = 627:0051

Коэффициенты радиальной Х и осевой Y нагрузок

				S1	=	254:0051			= 0:3336 < 0:4019 è X1 = 1; Y1 = 0
							761:414
			R1
	S2		627:0051						> 0:4019 è X2 = 0:4; Y2 = 0:4 ctg 15 = 1:49
		=				= 1:6252
	R2		385:794
Приведенная радиальная нагрузка на каждой опоре
P1 = (X1 V R1 + Y1 S1) Ká Kò = (1 1 761:4137 + 0 254:0051) 1:4										1 = 1065:9791 Í:

P2 = (X2 V R2 + Y2 S2) Ká Kò = (0:4 1 385:7942 + 1:49 627:0051) 1:4 1 = 1523:9774 Í:

ãäå V = 1 - коэффициент вращения;

24

Ká = 1:4 - коэффициент безопасности;

Kò = 1 - температурный коэффициент. Долговечность наиболее нагруженного подшипника

106

C

3:33

6

76500

3:33

Lh =

r

=

10

= 19499984:741 ÷àñ:

60

nâûõ

P

60 350

1523:9774

ãäå Ð = 1523:9774 - большее из значений Р1 è Ð2. Проверка условия долговечности подшипников

Lh = 19499984:741 > t = 2452:8 ÷àñ:

ãäå t - суммарное время работы передачи.

25

11. Подбор соединительной муфты

Для соединения электродвигателя и редуктора выбираем муфту упругую со звездочкой по ГОСТ 14084-76.

Проверка на передаваемый момент Tð1:

Tð1 = Kí T1 = 2 42:814 = 85:6287 < [T ] = 125:0 Í ì:

ãäå Kí = 2 - коэффициент режима работы;

[T ] - момент, передаваемый стандартной муфтой;

Ò1 - момент на входном валу, T1 = 42:8143 Нм; Условие прочности выполняется.

26

12. Подбор смазки и уплотнений валов

Сорт масла выбирается по кинематической вязкости, которая зависит от величины контактных напряжений в зубьях í и окружной скорости колеса vîêð.

Для смазки редуктора при рабочем контактном напряжении í = 427:27 МПа и окружной скорости

	vîêð =	de2 nâûõ	=	3:1415	255 350	= 4:673
		60 1000		60	1000

выбираем масло Индустриальное И-30А.

Для уплотнений валов выбираем резиновые манжеты по ГОСТ 8752-79.

27

13. Сборка и регулировка основных узлов редуктора

Операция по сборке и регулировке проводятся по сборочному чертежу в следующем порядке:

1.Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов;

2.На ведущий вал-шестерня насаживают маслоудерживающие кольца и шариковые подшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 С;

3.В ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора

âбурт вала. Затем надевают распорное кольцо и устанавливают роликовые подшипники, предварительно нагретые в масле.

4.Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

5.В подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников, с комплектом металлических прокладок для регулировки.

6.Перед установкой сквозных крышек, в проточки закладывают манжетные уплотнения. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

7.Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и круглый маслоука-

затель.

8.Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

9.Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

28

Список литературы

1.Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Калининград: Янтар. сказ, 2003. - 454 с.: ил., черт.

2.Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. Расч¼ты деталей машин: справ. пособие. - Минск, 1986, 400 с.

3.Чекмар¼в А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. - М.: Высшая школа, 2001, 493 с.

4.Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.: ил.

29