ГЛАВА 1-2 (Расчет валов и шлицов) (1034487), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- для сплошного сечения вала и
где D – внешний диаметр вала
d – внутренний диаметр вала.
- допускаемые напряжения при кручении [2]:
При проектном расчете определяется требуемое значение момента сопротивления кручению поперечного сечения вала
или, используя зависимость для определения Wp, получим
1.6. Особенности расчета осей сателлитов планетарных рядов
Особое внимание при расчете элементов планетарного ряда необходимо обратить на оси сателлитов, поскольку эти элементы являются одними из самых нагруженных деталей планетарного ряда. При этом следует иметь в виду, что схема нагружения осей сателлитов во многом определяется типом планетарного ряда.
Расчетные схемы определения усилий, действующих на ось сателлитов, для некоторых наиболее распространенных схем построения планетарных рядов показаны в таблице 1.1. Окружные Р, радиальные R и осевые S, силы действующие в зацеплении, определяются по формулам (1.1).
В планетарных механизмах оси сателлитов нагружаются также центробежными силами, которые при значительной угловой скорости водила могут превысить нагрузку от усилий в зацеплении. Вектор центробежной силы для сателлитов лежит в плоскости действия радиальных составляющих и прикладывается в центре тяжести сателлита.
Величина центробежной силы Рц [Н] определяется по известной зависимости
где mсат – масса сателлита, кг;
ωвод - частота вращения водила, с-1;
Rсат – радиус, на котором расположены оси сателлитов.
Таким образом, к силам, определенным по таблице 1.1, при расчете подшипников сателлитов, осей и их опор необходимо учитывать центробежную силу Рц, которые следует прикладывать к точке расположения центра масс сателлита.
Центробежные силы увеличивают нагрузку на подшипники сателлитов и опоры их осей.
Таблица 1.1.
Схема планетарного ряда | Схема усилий в зацеплениях сателлита с центральными колесами | Силы, действующие на оси сателлитов | |
в горизонтальной плоскости | в вертикальной плоскости | ||
Поскольку оси, в отличие от валов, не передают крутящий момент, а воспринимают только поперечные нагрузки, то их рассчитывают на изгиб.
При расчете на изгиб напряжения, возникающие в поперечном сечении оси,
где Ми – изгибающий момент, действующий в рассматриваемом поперечном сечении оси;
[σи] – допускаемое напряжение изгиба, для осей [ ]:
-
из углеродистой стали [σи]=(60 – 70) ·106 Па;
-
из хромоникелевых сталей [σи]=(250-400)·106 Па;
Wи – момент сопротивления изгибу.
ГЛАВА 2. Расчет шлицевых соединений
По форме боковых поверхностей зубья шлицевых соединений выполняют с прямобочным, эвольвентным и треугольным профилем.
Наибольшее распространение в машиностроении получили шлицевые соединения с прямобочным профилем. Их используют для установки на валы зубчатых колес. Часто используются соёдинения с эвольвентным профилем, которые отличаются высокой технологичностью и нагрузочной способностью. Соединения с треугольным профилем зубьев имеют ограниченную область применения, в частности, они используются для соединений торсионных валов или тонкостенных валов и ступиц.
2.1. Центрирование шлицевых соединений.
Выбор типа центрирования зависит от требований к точности центрирования, твердости ступицы и вала, а зазор или натяг по центрирующему размеру (D, d или b) - от нагрузок, действующих на соединение, а также требований сборки.
Центрирование по внутреннему d (рис.2.1 а) или наружному диаметру D (рис.2.1 б) обеспечивает более высокую соосность ступицы и вала. Если твердость ступицы меньше 350НВ, то применяют центрирование по наружному диаметру.
К центрированию по внутреннему диаметру прибегают при твердости деталей соединений больше 350 НВ, когда затруднена калибровка ступицы протяжкой или дорном после термической обработки.
Таблица 2.1
Серия | Номинальный размер соединения | Расчетные размеры, мм | SF, мм3/мм | |
Легкая | z x d x D (d и D в мм) | dср, мм | h, мм | |
6х23х26 | 24,5 | 0,9 | 66 | |
6x26x30 | 28,5 | 1,4 | 118 | |
6x28x32 | 30,0 | 1,4 | 126 | |
8x32x36 | 34,0 | 1,2 | 163 | |
8x36x40 | 38,0 | 1,2 | 182 | |
8x42x46 | 44,0 | 1,2 | 211 | |
8x46x50 | 48,0 | 1,2 | 230 | |
8x52x58 | 55,0 | 2,0 | 440 | |
8x56x62 | 59,0 | 2,0 | 472 | |
8x62x68 | 65,0 | 2,0 | 520 | |
10x72x78 | 75,0 | 2,0 | 750 | |
10x82x88 | 85,0 | 2,0 | 850 | |
10x92x98 | 95,0 | 2,0 | 950 | |
10x102x108 | 105,0 | 2,0 | 1050 | |
10x112x120 | 116,0 | 3,0 | 1740 | |
Средняя | 6x11x14 | 12,5 | 0,9 | 34 |
6x13x16 | 14,5 | 0,9 | 39 | |
6x16x20 | 18,0 | 1,4 | 76 | |
6x18x22 | 20,0 | 1,4 | 84 | |
6x21x25 | 23,0 | 1,4 | 97 | |
6x23x28 | 25,5 | 1,9 | 145 | |
6x26x32 | 29,0 | 2,2 | 191 | |
6x28x34 | 31,0 | 2,2 | 205 | |
8x32x38 | 35,0 | 2,2 | 308 | |
8x36x42 | 39,0 | 2,2 | 343 | |
8x42x48 | 45,0 | 2,2 | 396 | |
8x46x54 | 50,0 | 3,0 | 600 | |
8x52x60 | 56,0 | 3,0 | 672 | |
8x56x65 | 61,0 | 3,5 | 854 | |
8x62x72 | 67,0 | 4,0 | 1072 | |
10x72x82 | 77,0 | 4,0 | 1540 | |
10x82x92 | 87,0 | 4,0 | 1740 | |
10x92x102 | 97,0 | 4,0 | 1940 | |
10x102x112 | 107 | 4,0 | 2140 | |
10x112x125 | 119 | 5,5 | 3260 | |
Тяжелая | 10x16x20 | 18,0 | 1,4 | 126 |
10x18x23 | 20,5 | 1,9 | 195 | |
10x21x26 | 23,5 | 1,9 | 223 | |
10x23x29 | 26,0 | 2,4 | 312 | |
10x26x32 | 29,0 | 2,2 | 319 | |
10x28x35 | 31,5 | 2,7 | 426 | |
10x32x40 | 36,0 | 3,2 | 576 | |
10x36x45 | 40,5 | 3,7 | 749 | |
10x42x52 | 47,0 | 4,2 | 978 | |
10x46x56 | 51,0 | 4,0 | 1020 | |
16x52x60 | 56,0 | 3,0 | 1340 | |
16x56x65 | 60,5 | 3,5 | 1690 | |
16x62x72 | 67,0 | 4,0 | 2140 | |
16x72x82 | 77,0 | 4,0 | 2460 | |
20x82x92 | 87,0 | 4,0 | 3480 | |
20x92x102 | 97,0 | 4,0 | 3880 | |
20x102x115 | 109 | 5,5 | 5970 | |
20x112x125 | 119 | 5,5 | 6520 |
Центрирование по боковым поверхностям зубьев b (рис.2.2) применяют в условиях динамического или реверсивного нагружения большими крутящими моментами, а также при жестких требованиях к «мертвому» ходу.