- •Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Задание на проект
- •Введение
- •1. Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода
- •1.1 Выбор электродвигателя Требуемая мощность электродвигателя
- •2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •2.1. Выбор материалов зубчатых колес
- •2.2 Определение допускаемых напряжений
- •2.3 Проектный расчет передачи
- •2.4 Проверочный расчет передачи
- •2.5 Силы в зацеплении
- •3.Расчет валов
- •3.1. Предварительный расчет валов:
- •4.Выбор подшипников качения
- •4.1. Расчет подшипников быстроходного вала.
- •4.2. Расчет подшипников тихоходного вала.
- •5. Определение опорных реакций изгибающих и крутящих моментов.
- •6. Уточненный расчет валов
- •6.1.2. Сечение: г-г
- •6.2. Тихоходный вал
- •6.2.1 Сечение д-д
- •7. Подбор и проверка шпонок на прочность
- •8. Определение размеров корпуса редуктора
- •9. Смазка редуктора
- •9.1.Смазка зубчатых колес, выбор сорта масла, контроль уровня масла
- •9.2. Смазка подшипников
- •10. Сборка редуктора
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения Приложение №1 Спецификация
4.2. Расчет подшипников тихоходного вала.
Исходные данные
Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной опоры.
Подшипник № 215
Размеры подшипника: d = 75 мм, D = 130 мм, B = 25 мм
Динамическая грузоподъёмность C = 63,3 кН
Статическая грузоподъёмность C0 = 41 кН
Радиальная нагрузка на подшипник Fr = 2,55 кН
Осевая нагрузка на подшипник Fa = 1,181 кН
Частота вращения кольца подшипника n = 146,25 об/мин
Проверка работоспособности
Эквивалентная динамическая нагрузка:
P = Kб KТ (XVFr + YFa),
где X - коэффициент радиальной нагрузки;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
Kб=1.3 – коэффициент безопасности (табл.9 [2]);
KТ - температурный коэффициент,
KТ=1 при температуре подшипникового узла T <100;
V – коэффициент вращения,
V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника.
Для шарикоподшипников радиальных однорядных параметр осевого нагружения e определяют по формуле из табл.10 [2]
е =0.518= 0.518(1,181/41)0.24= 0,221
Если e следует принять X=1, Y=0.
При >e для этих подшипников принимают X = 0.56, Y = .
Окончательно получим = = 0,165 e
X =1 Y = 0
P = 1,3.1(1.1.7,166 + 0) = 9,316 кН
Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, ч:
Lh== = 41064,8 ч Lтр
где m=3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.
Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника
Lтр = 10000 ч.
Долговечность обеспечена
5. Определение опорных реакций изгибающих и крутящих моментов.
5.1. Быстроходный вал
5.2. Тихоходный вал
6. Уточненный расчет валов
6.1.Быстроходный вал
6.1.1. Сечение: В-В
Экспериментально установлено, что наиболее вероятным видом разрушения вала является усталостное разрушение при действии переменных напряжений. Расчет вала на усталостную прочность заключается в определении коэффициента запаса прочности S и сопоставлении его с допускаемым значением.
Определяем по формуле (2.5 [1]):
S =
где и - коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.
Условие прочности вала имеет вид
S[S]
где [S] - допускаемый коэффициент запаса прочности.
Рекомендуемое значение [S] =2…3.
Значения и определяют по формулам
== 22,08
== 72,13
где и - пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения; и - амплитуды напряжений цикла; и - средние напряжения цикла, и - коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали, и - коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла.
Значения и равны:
= 0.02(1+0.01)= 0,2 = 0.5= 0,1
Пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам:
= 0.35 +100= 415 МПа
= 0.58= 240,7 МПа
здесь - предел прочности материала вала (табл. 1.5 [1])
При вычислении амплитуд и средних напряжений цикла принимают, что напряжения изгиба меняются по симметричному циклу, а касательные по наиболее неблагоприятному отнулевому циклу. В этом случае
== 11,4МПа == 0,48МПа
=== 2,27 МПа
Коэффициенты
= (+KF -1)/KV, = (+KF -1)/KV,
где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений
(табл. 2.5…4.5 [1]); = 2,05 = 1,65
и - коэффициенты влияния размера поперечного сечения вала; == 0,67 == 0,67
KF - коэффициент влияния шероховатости поверхности, определяется по табл. 5.5 [1]:
KF= 1
KV - коэффициент влияния упрочнения.
При отсутствии упрочнения поверхности рассчитываемого участка вала принимают KV =1,8
В результате расчета получили:
= 1,7 = 1,37
= 22,08 = 72,13
S = 21,1
Усталостная прочность вала в сечении обеспечена.