125387 (690510), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Полученные значения округляют до больших целых величин, оканчивающихся на 0 или 5,0 мм.
6 Конструирование корпуса и компоновки редуктора
Размеры, необходимые для выполнения компоновки
Для редукторов минимальная толщина стенки – , толщина стенки для двухступенчатого цилиндрического редуктора, мм
Принимаем
Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора, мм.:
–до боковой поверхности вращающейся части –
–до боковой поверхности подшипника качения –
Расстояние в осевом направлении между вращающимися частями, смонтированными на, мм.:
–на одном валу –
–на разных валах –
Радиальный зазор между зубчатым колесом одной ступени и валом другой ступени, мм. –
Радиальный зазор от поверхности вершин зубьев, мм.:
–до внутренней поверхности стенки редуктора –
–до внутренней нижней поверхности стенки корпуса (величину определяет также объём масляной ванны 11.3..11.5, 12.13) –
Расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора, мм. –
Ширина фланцев , соединяемых болтом диаметром
(табл. 5.1.1) [1], мм. –
.
Выбираются из каталога подшипников качения или из таблиц 8.10.3... 8.10.11 [1] (без расчета) габаритные размеры [D, В (Т)] соответствующих подшипников качения средней серии с внутренним диаметром .
Размеры ступиц колёс, мм:
для –
для –
7. Уточненный расчет валов
7.1 Определение опорных реакций. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
7.1.1 Быстроходный вал
Рисунок 2 – Силы в плоскости ХОZ.
Вычисляем реакции и
, Н в опорах А и В в плоскости ХOZ (ирс.2).
при
при
Проверка:
Рисунок 3 – Силы в плоскости YОZ.
Вычисляем реакции и
, Н в опорах А и В в плоскости YOZ (ирс.3).
при
при
Проверка:
Определяем полные поперечные реакции и
, Н в опорах А и В
Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов , в плоскости XOZ.
Сечение 1-1:
:
Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов , в плоскости YOZ
Сечение 1-1:
:
Сечение 2-2:
:
Вычисляем суммарные изгибающие моменты в характерных участках вала с построением эпюры изгибающих моментов
,
:
;
;
;
;
.
Предоставляем эпюру крутящих моментов, передаваемых валом, .
Вычисляем эквивалентные изгибающие моменты в характерных точках вала, с предоставлением их эпюр, :
Здесь - в случае нереверсивной передачи.
Определяем расчётные диаметры вала в характерных пунктах, мм:
Полученные результаты отображаем в виде эпюр (рис. 4).
Р исунок 4 – Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Результаты проектного расчета валов.
7.1.2 Тихоходный вал
Рисунок 5 – Силы в плоскости ХОZ.
Вычисляем реакции и
, Н в опорах А и В в плоскости ХOZ (ирс.5).
при
при
Проверка:
Рисунок 6 – Силы в плоскости YОZ.
Вычисляем реакции и
, Н в опорах А и В в плоскости YOZ (ирс.6).
при
при
Проверка:
Определяем полные поперечные реакции и
, Н в опорах А и В
Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов , в плоскости XOZ.
Сечение 1-1:
:
Сечение 2-2:
:
Сечение 3-3:
:
Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов , в плоскости YOZ
Сечение 1-1:
:
Вычисляем суммарные изгибающие моменты в характерных участках вала с построением эпюры изгибающих моментов
,
:
;
;
;
;
.
Предоставляем эпюру крутящих моментов, передаваемых валом, .
Вычисляем эквивалентные изгибающие моменты в характерных точках вала, с предоставлением их эпюр, :
Здесь - в случае нереверсивной передачи.
Определяем расчётные диаметры вала в характерных пунктах, мм:
Полученные результаты отображаем в виде эпюр (рис. 7).
Рисунок 7 – Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Результаты проектного расчета валов.
8 Определение динамической грузоподъемности подшипников
8.1 Для быстроходного вала принимаем подшипник 7206
Для выбранного подшипника с внутренним диаметром
( ,
,
,
,
) определяют осевые составляющие от радиальных нагрузок в опорах А и Б.
(8.1)
Определяем величину и направление результирующей осевой силы:
(8.2)
Для схемы «в распор» для подшипника А:
(8.3)
Для подшипника Б:
(8.4)
Для каждого подшипника определяют соотношение
При Х = 1, Y = 0
При Х = 1, Y = 0
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, Н
(8.5)
где - коэффициент безопасности, учитывающий характер внешней нагрузки.
- коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипникового узла
Расчетная динамическая радиальная нагрузка
(8.6)
.
8.2 Для быстроходного вала принимаем подшипник 2007107
Для выбранного подшипника с внутренним диаметром (
,
,
,
,
) определяют осевые составляющие от радиальных нагрузок в опорах А и Б.
(8.7)
Определяем величину и направление результирующей осевой силы:
(8.8)
Для схемы «в распор» для подшипника А:
(8.9)
Для подшипника Б:
(8.10)
Для каждого подшипника определяют соотношение
При Х = 1, Y = 0
При Х = 1, Y = 0
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, Н
Расчетная динамическая радиальная нагрузка
(8.12)
.
9. Расчёт валов на сопротивление усталости и статическую прочность
9.1 Быстроходный вал
Сталь3 (у), ,
,
Для каждого выбранного сечения вала выбирается тип концентратора напряжений по табл. 7.6.3 [1]; для этого типа концентратора выбираются значения коэффициентов концентрации напряжений по изгибу ( ) и кручению (
).
Сечение 1-1:
Выбранное сечение имеет параметры: ,
,
Н∙м,
,
, галтель
Определяем момент сопротивления изгибу с учётом ослабления вала, :
(9.1)
.
Определяем амплитуду цикла изменения напряжений изгиба, МПа:
(9.2)
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе:
(9.3)
где - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (рис. 7.6.3) [1],
;
- коэффициент влияния параметров при тонком шлифовании (рис. 7.6.4) [1],
;
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения при наклёпе (рис. 7.6.2) [1],
.
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям:
(9.4)
где - предел выносливости гладких стандартных цилиндрических образцов при симметричном цикле нагружения,
(табл. 16.2.1) [1].
.
Момент сопротивления кручению,
(9.5)
Определяем амплитуду напряжений кручения:
(9.6)
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при кручении:
Коэффициент запаса по касательным напряжениям для нереверсивной передачи:
(9.10)
где - предел выносливости гладких стандартных цилиндрических образцов при симметричном цикле кручения,
(табл. 16.2.1) [1];
;
- коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к асимметрии цикла изменения напряжений (табл. 7.6.1) [1],
.
Общий запас сопротивления усталости:
(9.11)
9.2 Тихоходный вал
Сталь35 (у), ,
,
Для каждого выбранного сечения вала выбирается тип концентратора напряжений по табл. 7.6.3 [1]; для этого типа концентратора выбираются значения коэффициентов концентрации напряжений по изгибу ( ) и кручению (
).
Сечение 1-1:
Выбранное сечение имеет параметры: ,
,
Н∙м,
,
, галтель
Определяем момент сопротивления изгибу с учётом ослабления вала, :
.
Определяем амплитуду цикла изменения напряжений изгиба, МПа:
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе:
где - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (рис. 7.6.3) [1],
;
- коэффициент влияния параметров при тонком шлифовании (рис. 7.6.4) [1],
;
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения при наклёпе (рис. 7.6.2) [1],
.
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям:
где - предел выносливости гладких стандартных цилиндрических образцов при симметричном цикле нагружения,
(табл. 16.2.1) [1].
.
Момент сопротивления кручению,
Определяем амплитуду напряжений кручения:
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при кручении:
Коэффициент запаса по касательным напряжениям для нереверсивной передачи:
где - предел выносливости гладких стандартных цилиндрических образцов при симметричном цикле кручения,
(табл. 16.2.1) [1];
;
- коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к асимметрии цикла изменения напряжений (табл. 7.6.1) [1],
.
Общий запас сопротивления усталости:
10. Выбор смазки
С целью защиты от коррозии и снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла от трущихся поверхностей, снижения шума и вибрации применяют смазывание зацеплений и подшипников.
а) Смазывание зацепления.
Применяем непрерывное смазывание жидким маслом окунанием.