Тепловой расчет закрытых зубчатых и червячных передач.

А.- площадь поверхности, с кот. отводится тепло (омывается снаружи воздухом, а внутри маслом или брызгами).

- коэфф. теплоотдачи.

Если корпус редуктора имеет ребра, то в расчет вводится половина площади ребер.

Условие теплового баланса:………

- естественное охлаждение

- перегрев, требуентся исскуственное охлаждение.

Исскуственное охлаждение:

1. Увеличение боковой поверхности – ребра.

2. Установление вентилятора для обдува корпуса – на валу червяка.

3. Уменьшение темп. масла – установить змеевик с охлаждающей жидкостью.

4. Циркуляционная смазка (при скорости – 12-15 м/с).

Смазка.

1. Густая – открытые цепные, червячные, цил. передачи.

2. Жидкая – каторная (заливается внутрь корпуса и погружается один из элементов) и циркуляционная.

Объем заливаемого масла:

- для зубчатых – 0,4-0,7 л/кВт (передаваемая мощность).

- для червячных – 0,5-1 л/кВт.

Валы и оси.

Назначение – поддержание вращающихся деталей машин – ременные передачи, з.к., звездочки, барабаны и т.д.

Материал – конструкционная сталь, легированная сталь.

Отличие вала от оси в том, что вал передает вращающий момент, а ось его не передает.

Валы м.б. прямые, коленчатые, гибкие.

Кроме того валы м.б. сплошные и полые. По конструктивному исполнению валы оси бывают гладкими и ступенчатыми.

Конструктивные детали валов и осей:

- опорная часть вала – цапфа (промежуточные (шейка-цилиндрический) и концевые (шип – цилиндр., конические, шаровые)).

Концевая опорная часть вала, кот. воспринимает осевую нагрузку наз. пятой, а подшипники – подпятники.

- шпоночные пазы

- переход от одного диаметра на другой – галтели или проточки.

- буртики

- фаски

- концы вала – конические или цилиндрические.

Т.к. ось не передает вращающего момента, то основной нагрузкой для осей явл. изгибающий момент.

ОСИ- по изгиб.

А для вала – вращающий и изгибающий моменты.

Нормальными силами при расчете валов и осей пренебрегают, т.к. они малы.

Оси рассчитываются только на изгиб

у ,

Расчет валов на прочность.

В три этапа.

1. Предварительный расчет, кот. проводится с целью опред. среднего диаметра вала. Он проводится только по условию прочности на кручение, при этом принимаются контактные значения касат. напряжений.

, =15…30МПа(15 вход,30 выход),

Потом определяется конструктивная форма вала.

2. Расчет вала на сложное сопротивление, кот. заключается в оценке статической прочности вала. В общем случае нагрузки действующие на вал находятся в разных плоскостях.

Необходимо выполнить расчетную схему вала:

- эпюра моментов в гориз. плоскости.

- реверсивное.

- нереверсивное.

Оценка статической прочности:

, , =1при реверсивной работе, =0,75 не реверсивной,

сравниваем с предельно допустимым напряжением, , , предел текучести от марки стали,

Вывод: вал на статическую прочность работоспособен.

Основная причина выхода из работы вала – усталостное разрушение, в следствии действия переменных по величине и времени напряжений.

3. Уточненный расчет вала, заключающийся в оценке сопротивления усталости вала.

Опр-ся S – общий запас сопротивления усталости.

- запас сопротивления усталости при изгибе и при кручении.

Напряжения изгиба меняются по симметричному (1) циклу времени. А напряжения кручения по пульсирующему (2) (от нулевому циклу).

корек влияние постоянной составляющей цикла напряжения на сопротивление усталости

амплитуды сост циклов напряжений

- эффективные коэфф. концентрации напряжения при изгибе и при кручении.

- масштабный фактор (коэжфф. диаметра вала).

- коэфф. учитывающий шероховатость поверхности.

Расчет вала на жесткость.

- угол закручивания.

Расчет заключается в ограничении упругих деформаций вала.

для червяка

……..- осевой момент сопротивления.

………-длина участка.

…………-модуль упругости 2 рода

………..- полярный момент.