125368 (690495), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для промежуточного:
Для тихоходного:
.
Зазор
,
где
Расстояние
между дном корпуса и поверхностью колес
, т.е.
Расстояние между торцевыми поверхностями колес
принимаем
3.2 Выбор типа и схемы установки подшипников
Выбираем роликовые конические радиально-упорные однорядные подшипники повышенной грузоподъемности легкой серии:
для быстроходного вала: Подшипник 206 ГОСТ 8338-75;
для промежуточного: Подшипник 206 ГОСТ 8338-75;
для тихоходного: Подшипник 212 ГОСТ 8338-75;
Схема установки подшипников «враспор».
4. Конструирование зубчатых колес
-
Параметры зубчатого колеса быстроходной ступени
Материал колеса Сталь 40Х (твердость поверхности зубьев 285НВ).
Из проектного расчета: ширина зубчатого венца
;
модуль зацепления (нормальный)
;
Диаметр посадочного отверстия
.
Длина ступицы колеса
.
Диаметр ступицы
.
Ширина торцов зубчатого венца
.
Фаски на торцах зубчатого венца
,
выполняют фаски под углом
Толщина диска
, где
принимаем
.
Для свободной выемки из штампа принимаем значение штамповочных уклонов
и радиусов закруглений
.
-
Параметры зубчатого колеса тихоходной ступени
Материал колеса Сталь 40Х (твердость поверхности зубьев 285НВ).
Из проектного расчета: ширина зубчатого венца
;
модуль зацепления (нормальный)
;
Диаметр посадочного отверстия
.
Длина ступицы колеса
.
Диаметр ступицы
.
Ширина торцов зубчатого венца
.
Фаски на торцах зубчатого венца
,
выполняют фаски под углом
Толщина диска
, где
принимаем
.
Для свободной выемки из штампа принимаем значение штамповочных уклонов
и радиусов закруглений
.
5. Расчет соединений
5.1 Соединения с натягом
5.1.1 Соединение зубчатое колесо быстроходной ступени - вал.
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью соединения с натягом.
Подбор посадки с натягом.
Исходные данные:
-
вращающий момент на колесе -
;
-
диаметр соединения -
, т.к. вал сплошной, то
;
-
условный наружный диаметр ступицы колеса -
;
-
длина сопряжения -
;
-
Среднее контактное давление
,
где K – коэффициент запаса сцепления, в нашем случае на конце выходного вала установлена муфта
;
f – коэффициент сцепления (трения), при сборке запрессовкой и для материалов пары сталь-сталь
;
;
-
Деформация деталей
,
где
коэффициенты жесткости:
;
;
– модули упругости, для стали
;
коэффициенты Пуассона, для стали
;
;
.
-
Поправка на обмятие микронеровностей
,
где
средние арифметические отклонения профиля поверхностей, из
табл.22.2(уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов):
;
.
-
Поправка на температурную деформацию
,
где
средняя объемная температура соответственно обода центра и венца колеса, в
нашем случае
;
температурный коэффициент, для стали
;
.
-
Минимальный натяг
.
-
Максимальный натяг
.
Здесь
максимальная деформация, где
максимальное давление,
допускаемое прочностью колеса или вала, меньшее из двух:
или
(для сплошного вала (
)),
Здесь
предел текучести колеса и вала, в нашем случае
,
;
,
,
,
,
.
-
Выбор посадки.
По значениям
и
выбираем из табл.6.3[Глава 6](уч. П.Ф. Дунаев, О.П.
Леликов) посадку, удовлетворяющую условиям
–
.
-
Сила запрессовки
,
где
– давление от натяга
выбранной посадки;
коэффициент сцепления (терния) при запрессовке, в нашем случае для материалов пары сталь-сталь
;
.
-
Температура нагрева охватывающей детали
,
где
зазор, в зависимости от диаметра
,
.
Чтобы не происходило структурных изменений в материале необходимо чтобы
, для стали
.
В нашем случает
натяг для соединения зубчатого колеса быстроходной ступени и вала не подходит, поэтому используем для передачи вращающего момента призматическую шпонку.
5.1.2 Соединение зубчатое колесо тихоходной ступени - вал
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью соединения с натягом.
Подбор посадки с натягом.
Исходные данные:
-
вращающий момент на колесе -
;
-
диаметр соединения -
, т.к. вал сплошной, то
;
-
условный наружный диаметр ступицы колеса -
;
-
длина сопряжения -
;
-
Среднее контактное давление
,
где K – коэффициент запаса сцепления, в нашем случае на конце выходного вала установлена муфта
;
f – коэффициент сцепления (трения), при сборке запрессовкой и для материалов пары сталь-сталь
;
;
-
Деформация деталей
,
где
коэффициенты жесткости:
;
;
– модули упругости, для стали
;
коэффициенты Пуассона, для стали
;
;
.
-
Поправка на обмятие микронеровностей
,
где
средние арифметические отклонения профиля поверхностей, из
табл.22.2(уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов):
;
.
-
Поправка на температурную деформацию
,
где
средняя объемная температура соответственно обода центра и венца колеса, в
нашем случае
;
температурный коэффициент, для стали
;
.
-
Минимальный натяг
.
-
Максимальный натяг
.
Здесь
максимальная деформация, где
максимальное давление, допускаемое прочностью колеса или вала, меньшее из двух:
или
(для сплошного вала (
)),
Здесь
предел текучести колеса и вала, в нашем случае
,
;
,
,
,
,
.
-
Выбор посадки.
По значениям
и
выбираем из табл.6.3[Глава 6](уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) посадку, удовлетворяющую условиям
–
.
-
Сила запрессовки
,
где
– давление от натяга
выбранной посадки;
коэффициент сцепления (терния) при запрессовке, в нашем случае для материалов пары сталь-сталь
;
.
-
Температура нагрева охватывающей детали
,
где
зазор, в зависимости от диаметра
,
.
Чтобы не происходило структурных изменений в материале необходимо чтобы
, для
стали
.
5.2 Шпоночный соединения
5.2.1 Соединение зубчатое колесо быстроходной ступени - вал
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью призматической шпонки
ГОСТ23360-78, колесо и вал соединяются посадкой с натягом Н7/r6.
Линейные размеры шпонки:
Напряжение смятия на боковых рабочих гранях шпонки или паза в ступице и на валу:
,
где
- глубина врезания шпонки в ступицу;
- вращающий момент на промежуточном валу.
.
Условие прочности:
,
где
- допускаемое напряжение смятия;
– посадочный диаметр;
- предел текучести;
- коэффициент запаса при частых пусках и остановках;
условие прочности выполняется.
5.2.2 Соединение вал-шестерня быстроходной ступени – полумуфта
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью призматической шпонки
ГОСТ23360-78, вал и полумуфта соединяются посадкой с натягом Н7/k6.
Линейные размеры шпонки:
Напряжение смятия на боковых рабочих гранях шпонки или паза в ступице и на валу:
,
где
- глубина врезания шпонки в ступицу;
- вращающий момент на быстроходном валу.
.
Условие прочности:
,
где
- допускаемое напряжение смятия;
– посадочный диаметр;
- предел текучести;
- коэффициент запаса при частых пусках и остановках;
.
условие прочности выполняется.
5.2.3 Соединение вал тихоходной ступени – полумуфта
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью призматической шпонки
ГОСТ23360-78, вал и полумуфта соединяются посадкой с натягом Н7/k6.
Линейные размеры шпонки:
Напряжение смятия на боковых рабочих гранях шпонки или паза в ступице и на валу:
,
где
- глубина врезания шпонки в ступицу;
- вращающий момент на тихоходном валу.
.
Условие прочности:
,
где
- допускаемое напряжение смятия;
– посадочный диаметр;
- предел текучести;
- коэффициент запаса при частых пусках и остановках;
.
Условие прочности не выполняется
призматическая шпонка для соединения вала тихоходной ступени и полумуфты не подходит, поэтому используем для передачи вращающего момента соединение прямобочными шлицами.
5.2.4 Соединение тяговая звездочка – приводной вал
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью призматической шпонки
ГОСТ23360-78, вал и полумуфта соединяются посадкой с натягом Н7/k6.
Линейные размеры шпонки:
Напряжение смятия на боковых рабочих гранях шпонки или паза в ступице и на валу:
,
где
- глубина врезания шпонки в ступицу;
-
максимальный вращающий момент на приводном валу.
.
Условие прочности:
,
где
- допускаемое напряжение смятия;
– посадочный диаметр;
- предел текучести;
;
;
;
;
;
;














