рпз17 (1060501), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1) Определение радиальных и окружных сил, действующих на вал :
Все силы и моменты показаны на рисунках, поэтому будут пояснены только для этого вала :
Расчетный момент :
Нормальная сила, действующая на зуб в зацеплении :
Радиальная сила, действующая на вал :
Окружная сила, действующая на вал :
2) Определение изгибающего момента в опасном сечении :
Изгибающий момент :
Приведенный момент :
Т.е. из условия прочности получаем минимальное значение диаметра вала :
Проверим не приведет ли использование вала такого диаметра к чрезмерному прогибу :
- момент инерции вала в опасном сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина и рисунка )
- предельное значение прогиба
Получили, что прогиб недопустим, следовательно увеличим минимально возможный диаметр
вала :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Прогиб в этом случае допустим следовательно :
По конструктивным соображениям сделаем выходной вал диаметром 5.5 мм только в районе
опасного сечения.
3) Определение реакций опор и динамической грузоподъемности подшипников :
равновесие сил и моментов :
- считаем по подшипнику B
Вал 5 :
Расчет проиллюстрирован
рисунком 3.
- коэффициент расчетной нагрузки
- угол между направлениями радиальных сил
1) Определение радиальных и окружных сил, действующих на вал :
- сила, действующая на вал 5 со стороны вала 6
- сила, действующая на вал 5 со стороны вала 4
все активные силы ( и их проекции ), действующие на вал!
2) Определение изгибающего момента в опасном сечении :
Опасное сечение будет в плоскости действия силы
, а максимальный момент в направлениии биссектриссы от двугранного угла.
- *ос - опасное сечение
3) Расчет на жесткость ( крутильную и прогиб ):
-
т. е. расчет надо вести по прочности
Таким образом :
Проверим не приведет ли использование вала такого диаметра к чрезмерному прогибу :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Получили, что прогиб недопустим, следовательно увеличим минимально возможный диаметр
вала :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Прогиб в этом случае допустим следовательно :
4) Определение реакций опор и динамической грузоподъемности подшипников :
равновесие сил и моментов :
Max :
May :
y :
x :
- ведем расчет по подшипнику B
Вал 4:
Расчет проиллюстрирован
рисунком 4.
- коэффициент расчетной нагрузки
- угол между направлениями радиальных сил
1) Определение радиальных и окружных сил, действующих на вал :
- сила, действующая на вал 4 со стороны вала 5
- сила, действующая на вал 4 со стороны вала 3
все активные силы ( и их проекции ), действующие на вал!
2) Определение изгибающего момента в опасном сечении :
Опасное сечение будет в плоскости действия силы
, а максимальный момент в направлениии ее действия.
- *ос - опасное сечение
3) Расчет на жесткость ( крутильную и прогиб ):
- т. е. расчет надо вести по прочности
Таким образом :
Проверим не приведет ли использование вала такого диаметра к чрезмерному прогибу :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Получили, что прогиб недопустим, следовательно увеличим минимально возможный диаметр
вала :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Прогиб в этом случае допустим следовательно :
4) Определение реакций опор и динамической грузоподъемности подшипников :
равновесие сил и моментов :
Max :
May :
y :
x :
Вал 3:
Расчет проиллюстрирован
рисунком 5.
- коэффициент расчетной нагрузки
- угол между направлениями радиальных сил
1) Определение радиальных и окружных сил, действующих на вал :
- сила, действующая на вал 3 со стороны вала 4
- сила, действующая на вал 3 со стороны вала 2
все активные силы ( и их проекции ), действующие на вал!
2) Определение изгибающего момента в опасном сечении :
Опасное сечение будет в плоскости действия силы
, а максимальный момент в направлениии ее действия.
- *ос - опасное сечение
3) Расчет на жесткость ( крутильную и прогиб ):
Таким образом :
Проверим не приведет ли использование вала такого диаметра к чрезмерному прогибу :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Получили, что прогиб недопустим, следовательно увеличим минимально возможный диаметр
вала :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Прогиб в этом случае допустим следовательно :
4) Определение реакций опор и динамической грузоподъемности подшипников :
равновесие сил и моментов :
Max :
May :
y :
x :
Вал 2:
Расчет проиллюстрирован
рисунком 6.
- коэффициент расчетной нагрузки
- угол между направлениями радиальных сил
1) Определение радиальных и окружных сил, действующих на вал :
- сила, действующая на вал 2 со стороны вала 3
- сила, действующая на вал 2 со стороны вала 1
все активные силы ( и их проекции ), действующие на вал!
2) Определение изгибающего момента в опасном сечении :
Опасное сечение будет в плоскости действия силы
, а максимальный момент в в направлениии биссектрисы двугранного угла.
- *ос - опасное сечение
3) Расчет на жесткость ( крутильную и прогиб ):
Таким образом :
Проверим не приведет ли использование вала такого диаметра к чрезмерному прогибу :
*меньшая часть
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена
из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Получили, что прогиб недопустим, следовательно увеличим минимально возможный диаметр
вала :
- момент инерции вала в сечении
- прогиб вала ( формула получена из правила Верещагина )
- предельное значение прогиба
Прогиб в этом случае допустим следовательно :
4) Определение реакций опор и динамической грузоподъемности подшипников :
равновесие сил и моментов :
Max :
May :
y :
x :
Таким образом мы пришли к следующим результатам на основании которых выберем диаметры
валов и модели радиальных подшипников ( т.к. осевая нагрузка мала ) :
Тогда :
Вал 2:
подш. 1000092 - d = 2 мм, D = 6 мм, B = 2.3 мм, дин. грузоподъемность = 220 Н
на вал 2.5 мм
Вал 3:
подш. 1000093 - d = 3 мм, D = 8 мм, B = 3 мм, дин. грузоподъемность = 440 Н
на вал 3.5 мм
Вал 4:
подш. 1000093 - d = 3 мм, D = 8 мм, B = 3 мм, дин. грузоподъемность = 440 Н
на вал 3.5 мм
Вал 5:
подш. 1000094 - d = 4 мм, D = 11 мм, B = 4 мм, дин. грузоподъемность = 750 Н
на вал 4.5 мм
Выходной вал:
подш. 1000094 - d = 4 мм, D = 11 мм, B = 4 мм, дин. грузоподъемность = 750 Н
на вал 4.5 мм ( в опасном сечении 5.5 мм ).
8. Расчет предохранительной муфты.
Наибольшее распостранение в приборных механизмах получили предохранительные муфты
шарикового типа. Такую муфту и используем в данном проекте :
Пусть у муфты будет 4 шарика расположенных по диаметру 30 мм, т.е.
К тому же :
По условию муфта должна разъединять редуктор и выходной вал при статическом моменте
0.35 Нм ( или 350Нмм ), т.е. при моменте равном максимальному моменту нагрузки :
Сила пружины при размыкании муфты :
2) Расчет пружин :
выберем
( из монограммы )
материал - сталь 75 :
- коэффициент запаса
из условия прочности :
Выберем значение диаметра сечения из стандартного ряда :
Определение коэффициента жесткости :
из геометрических соображений ( рисунок 7 )
Из условия жесткости ( к тому же предусмотрим дополнительную натяжку пружины ) :
- минимальное количество рабочих витков
Таким образом примем, что :
витка (рабочих)
витка опорных
Общее количество витков :
витков
Высота пружины :
- коэффициент неравномерности
9. Расчет ограничителя
53















