123716 (689572), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Параметры крышки:

Длина крышки

Толщина штампованного стального листа

5. Расчет подшипников

5.1 Выбор типа и схемы установки подшипников

Для фиксирования от осевых смещений поставим подшипники по схеме "враспор".

Предварительно назначаются конические роликоподшипники для всех валов редуктора:

Выбирается подшипник 7306 ГОСТ 27365-87 с параметрами:

d = 30 мм, D = 72 мм, В = 19 мм , C_r = 52,8 кH, C_or =39 кH, e=0,31, Y=1.9.

Выбирается подшипник 7224 ГОСТ 27365-87 с параметрами:

d =120 мм, D = 180 мм, В =36 мм , C_r = 252 кH, C_or =236,6 кH, e=0,369, Y=1.624.

5.2 Расчет подшипников на быстроходном валу

5.2.1 Определение сил, нагружающих подшипник.

Реакции от консольной силы:

Реакции от сил в зацеплении:

-вертикальные составляющие:

-горизонтальные составляющие:

Суммарные реакции:

Суммарные реакции на валу:

5.2.2 Выбор подшипника

Выбирается подшипник 7306 ГОСТ 27365-87 с параметрами: d = 30 мм, D = 72 мм, В = 19 мм , C_r = 52,8 кH, C_or =39 кH, e=0,31, Y=1.9. Более нагруженной является опора 2. Дальнейший расчет будет вестись по ней.

5.2.3 Расчет на ресурс

Радиальная сила

где - коэффициент эквивалентности. Для режима нагружения II [2 c.118].

Минимально допустимые осевые нагрузки:

Осевые нагрузки:

V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Принимаем X=0.4 [2 c.116]. Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка

где - коэффициент безопасности, по таблице 7.6 [2 c.118] ; - температурный коэффициент, [2 c.117].

Расчетный ресурс (долговечность) подшипника (ч):

где - коэффициент долговечности, по таблице 7.7 [2 c.119] ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, [2 c.119].

, следовательно выбранный подшипник подходит.

5.2.4 Подбор посадки подшипника

Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное

по таблице 7.8 [2 c.131] выбирается поле допуска на вал

Нагружение наружнего кольца подшипника - местное.

По таблице 7.9 [2 c.131] выбирается поле допуска на отверстие H7.

5.3 Расчет подшипников на тихоходном валу

5.3.1 Определение сил, нагружающих подшипник

Реакции от сил в зацеплении:

-вертикальные составляющие:

-горизонтальные составляющие:

Полные реакции.

Более нагруженной является опора 2. Дальнейший расчет будет вестись по ней.

5.3.2 Выбор подшипника

Выбирается подшипник 7224 ГОСТ 27365-87 с параметрами:

d =120 мм, D = 180 мм, В =36 мм , C_r = 252 кH, C_or =236,6 кH, e=0,369, Y=1.624 .

5.3.3 Расчет на ресурс

Радиальная сила

где - коэффициент эквивалентности. Для режима нагружения II [2 c.118].

Минимально допустимые осевые нагрузки:

Осевые нагрузки:

V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Принимаем X=0.4 [2 c.116]. Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка

где - коэффициент безопасности, по таблице 7.6 [2 c.118] ; - температурный коэффициент, [2 c.117].

Рассчитывается ресурс:

где - коэффициент долговечности, по таблице 7.7 [2 c.119] ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, [2 c.119].

, следовательно выбранный подшипник подходит.

5.3.4 Подбор посадки подшипника

Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.

по таблице 7.8 [2 c.131] выбирается поле допуска на вал

Нагружение наружного кольца подшипника - местное

По таблице 7.9 [2 c.131] выбирается поле допуска на отверстие H7.

6. Проверочный расчет валов на прочность

Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок.

Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности.

6.1 Расчет быстроходного вала

6.1.1 Расчет вала на статическую прочность.

Расчетная схема представлена на рис.1:

Наиболее опасным является сечение I-I.

Определяем геометрические характеристики опасного сечения:

Определяем напряжения в сечении I-I:

Частные коэффициенты запаса:

,

где - пределы текучести материала по нормальным и касательным напряжениям, , [2, с. 185].

Общий коэффициент запаса прочности:

6.1.2 Расчет вала на сопротивление усталости.

Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:

Коэффициенты берутся по таблицам 10.7 – 10.13 [2 c. 191-192].

Коэффициенты снижения предела выносливости:

Коэффициент влияния асимметрии цикла:

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.

Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении:

,

6.2. Расчет тихоходного вала

6.2.1 Расчет на статическую прочность

Расчетная схема представлена на рис.2: Наиболее опасным является сечение I-I.

Определяем геометрические характеристики опасного сечения:

Определяем напряжения в сечении I-I:

Частные коэффициенты запаса:

,

где - пределы текучести материала по нормальным и касательным напряжениям, , [2, с. 185].

Общий коэффициент запаса прочности:

6.2.2 Расчет вала на сопротивление усталости.

Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:

Коэффициенты

берутся по таблицам 10.7 – 10.13 [2 c. 191-192].

Коэффициенты снижения предела выносливости:

Коэффициент влияния асимметрии цикла:

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.

Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении:

,

7. Расчет соединений

7.1 Шпоночные соединения

Шпоночные соединения применяются для передачи вращательного момента с колеса на вал. Чаще всего применяются призматические и сегментные шпонки. При проектировании в данном случае использовались призматические шпонки, т.к. диаметры валов малы, и использование сегментных шпонок не допустимо из-за глубоких пазов для них. Рассчитываются шпоночные соединения из условия прочности шпонки на смятие. Шпонка на быстроходном валу для установки шкива.

Для : b=4 мм, h=4, t₁=2.5мм по таблице 24.27 [2 c. 475].

Для стальной неподвижной шпонки принимается

мм

Округляем по ряду длин призматических шпонок l=10 мм.

7.2 Расчет соединений с натягом

7.2.1 Расчет посадки венца червячного колеса на вал

Давление p ( МПа ), необходимое для передачи вращающего момента T_Т ( Н м ):

где k - коэффициент запаса сцепления, k = 2; f - коэффициент трения, f = 0.14 (сталь-бронза), d - диаметр вала, d = 135 мм; l - посадочная длина, l = 34мм;

Необходимый расчетный натяг , мкм:

где Е₁ , Е₂ - модули упругости первого рода, Е₁ = 2,110⁵ МПа, Е₂ =0,810⁵ МПа;

С₁ , С₂ - коэффициенты жесткости:

- коэффициент Пуассона, =0,3 = 0.35 , d₁ – внутренний диаметр вала, d₁ =94 мм, d₂ – делительный диаметр колеса, d₂ = 154 мм;

Поправка на обмятие неровностей ( мкм ):

где R_а1 , R_а2 - средние арифметические отклонения профиля поверхностей, Ra₁ = 0,8мкм, Ra₂ = 1,6мкм;

Минимальный натяг (мкм), необходимый для передачи вращающего момента:

Максимальный натяг ( мкм ), допускаемый прочностью венца колеса:

Здесь - максимальная деформация, допускаемая прочностью ступицы, [p]_max - максимальное давление, допускаемое прочностью ступицы - для Бронзы БрО5Ц5С5 =140 МПа

Условия пригодности посадки:

Походит посадка

Температура нагрева охватывающей детали, ⁰С:

⁰С,

где N_max – максимальный натяг выбранной посадки, N_max=214 мкм; Z_сб – зазор для удобства сборки, Z_сб=15 мкм [2, с. 91]; - коэффициент температурного расширения бронзы, [2, с. 89]; [t] – допускаемая температура для бронзы, [t]=150…200 ⁰С.

8. Выбор смазочных материалов

8.1 Смазывание передач

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.

Характеристики

Список файлов курсовой работы