- •Казань-2008
- •Введение
- •1 Общий расчет привода
- •Кинематическая схема и ее анализ. Исходные данные
- •1.2 Выбор электродвигателя
- •1.3 Кинетический расчет привода
- •1.4 Силовой расчет привода
- •Результаты общего расчета привода
- •2 Расчет прямозубой конической передачи
- •2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •2.2 Выбор материала и термической обработки для колес
- •2.3 Допускаемые контактные напряжения
- •2.4 Допускаемые изгибные напряжения
- •2.5.3 Модуль передачи
- •2.5.4 Число зубьев конических колес
- •2.5.5 Фактически передаточное число
- •2.5.6 Размеры колес конической передачи
- •2.5.7 Силы в зацеплении
- •2.5.8 Степень точности зацепления
- •2.6 Проверочный расчет зубьев конического колеса
- •2.6.1 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
- •2.6.2 Проверка зубьев конического колеса по контактным напряжениям
- •Результаты расчета прямозубой конической передачи
- •3 Эскизное проектирование конической передачи
- •3.1 Проектировочный расчет входного вала
- •3.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.1.2 Геометрические размеры входного вала
- •3.2 Проектировочный расчет выходного вала
- •3.2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.2.2 Геометрические размеры выходного вала
- •3.3 Выбор подшипников для валов
- •3.4 Эскизная компоновка передачи
- •3.8 Проверочный расчёт выходного вала конического прямозубого редуктора
- •4 Проверочный расчет выходного вала
- •4.1 Проверочный расчет выходного вала конического прямозубого редуктора
- •4.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.2 Определение неизвестных внешних нагрузок – реакций в опорах
- •4.3 Определение изгибающих и крутящих моментов по длине вала и построение эпюр Мх(z), Му(z), Мz(z)
- •4.4 Выбор материала валов Расчет вала на статическую прочность
- •5 Проверочный расчет подшипников выходного вала
- •5.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •5.2 Проверочный расчёт по динамической грузоподъемности
- •6 Расчет соединения "вал - ступица” выходного вала
- •6.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •6.2 Выбор и расчет основных параметров шпонки
- •6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения на прочность
- •7 Выбор муфты входного вала
- •8 Эскизное проектирование корпуса редуктора
- •8.1 Основные параметры корпуса редуктора
- •8.2 Расчет стаканов подшипника
- •Толщина стенки стакана под подшипник
- •Размеры винтов для крепления стакана к корпусу
- •8.3 Эскиз корпуса редуктора
- •8.4 Система смазки и уплотнения
- •9 Сборка и особенности эксплуатации редуктора
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Раздел 2.Детали машин. Учебное пособие. Министерство обороны рф, 2005-240с.
- •Оглавление
3 Эскизное проектирование конической передачи
При эскизном проектировании определяют ориентировочные диаметры валов, выбирают типы подшипников и схемы их установки, составляют эскизную компоновку деталей передач.
3.1 Проектировочный расчет входного вала
3.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
Валы передач, как правило, изготавливается ступенчатым, что позволяет строго базировать детали на валу в осевом направлении, упрощать сборку, обеспечивать посадку деталей и т.п.
Входной вал передачи, как правило, представляет собой "вал-шестерню" и имеет концевой участок, участки для установки подшипников, буртики для подшипников, участки для нарезания зубьев шестерни.
Валы следует конструировать по возможности гладкими, с минимальным числом уступов, что приводит к существенному сокращению материала при изготовлении.
На рис. 3.1 представлена расчетная схема входного вала, который выполнен заодно с конической шестерней (вал-шестерня).
Рис. 3.1 Расчетная схема входного вала
Исходные данные: вращающий момент на входном валу Т1 = 42,26 Н·м; внешний диаметр шестерни dae1 = 68 мм; внешний диаметр колеса dae2 = 154 мм .
3.1.2 Геометрические размеры входного вала
Минимальный размер концевого участка вала d, определяется из условий прочности на кручение по пониженному допускаемому касательному напряжению [τ] = 15…30 Н/мм2:
d = (3.1)
После округления до стандартной величины, принимаем d = 24 мм.
Диаметр промежуточного участка – d1 определяется по формуле:
d1 = d + 2 · tцил = 24 + 2 · 3,5 = 31 мм, (3.2)
где значения tцил приведены в таблице 35[4] в зависимости от значения d.
Диаметр резьбового участка – d2, на который навинчивается гайка для упора внутренней обоймы подшипника, выбирается в диапазоне:
d2 = d1 + (2…4) мм = 31 + (2…4) = (33…35) мм, (3.3)
По стандартному значению метрической резьбы: d2 = 35 мм (резьба М35).
Диаметр вала под подшипники – dП выбирают по значению: dП ≥ d2.
Выбранный диаметр dП округляется до значения кратного 5, dП = 35 мм.
Так как в зацеплении конических передач действуют окружная Ft, радиальная Fr и осевая Fa силы, то выбираем подшипники роликовые конические однорядные (ГОСТ 333 - 79). По значению dП = 35 мм из таблицы 40[4] выбираем подшипники легкой серии для входного вала №7207, ширина подшипника Т = 18,25 мм.
Диаметр буртика под подшипники – dБП:
dБП = dП + 3 · r = 35 + 3 · 2 = 41 мм, (3.4)
где значения r приведены в таблице 35[4] в зависимости от значения d.
Линейные размеры соответствующих участков вала:
длина посадочного конца вала
ℓМБ = 1,5·d = 1,5 · 24 = 36 мм; (3.5)
длина промежуточного участка
ℓКБ = 0,8∙d1 = 0,8∙31 = 24,8 мм; (3.6)
длина резьбового участка
= 0,4 ∙ d2 = 0,4∙35 = 14 мм; (3.7)
длина участка вала под подшипник
ℓП = ℓР + Т = 46,2 + 18,25 = 64 мм, (3.8)
где ℓР = 0,3 ∙dае2 = 0,3 ∙ 154 = 46,2 мм - это рабочая длина, по которой ведется расчет на прочность и жесткость вала.
Длина вала-шестерни:
ℓ1 = ℓМБ + ℓКБ + + ℓР + Т + b = 36 + 24,8 + 14 + 18,25 + 46,2 + 24 =
= 163,2 мм. Принимаем ℓ1 = 164 мм.
Другие размеры вала, включая общую длину, выявляются при вычерчивании компоновочного эскиза передачи.