147810 (692066), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

T_р = k_р ^x T = 1,5 ^x 10,952 = 16,427 Н^xм

здесь k_р = 1,5 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Частота вращения муфты:

n = 697,5 об./мин.

Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую 63-24-I.1-20-I.1-У2 ГОСТ 21424-93 (по табл. К21[3]).

Упругие элементы муфты проверим на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами.

_см. = 0,782 МПа  [_см] = 1,8МПа, здесь z_c=4 - число пальцев; Do=70 мм - диаметр окружности расположения пальцев; d_п=10 мм - диаметр пальца; l_вт=15 мм - длина упругого элемента.

Рассчитаем на изгиб пальцы муфты, изготовленные из стали 45:

_и =

13,494 МПа  [_и] = 80МПа,

здесь c=4 мм - зазор между полумуфтами.

Условие прочности выполняется.

1. Выбор муфты на выходном валу привода

Для аварийного одноразового выключения привода при непредусмотренном резком повышении нагрузки применяют муфты с разрушающимися элементами; включение привода возможно лишь после замены разрушенного элемента, что затрудняет эксплуатацию. В нашем случае аварийные ситуации маловероятны, поэтому вполне допустима установка предохранительной муфты со срезным штифтом. Выбор предохранительной муфты со срезным штифтом производится в зависимости от диаметров соединяемых валов и расчётного передаваемого крутящего момента. Диаметры соединяемых валов:

d_{(выход. вала)} = 40 мм;

d_{(вала потребит.)} = 40 мм;

Передаваемый крутящий момент через муфту:

T = 249,338 Н^xм

Расчётный передаваемый крутящий момент через муфту:

T_р = k_р ^x T = 1,5 ^x 249,338 = 374,008 Н^xм

здесь k_р = 1,5 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Выбираем предохранительную муфты со срезным штифтом и проведём расчёт срезных штифтов.

В качестве предохранительного штифта выбираем штифт диаметром d=3 мм по ГОСТ 3128-70.

Вычислим радиус расположения срезного штифта:

R = 132,278 мм  132,3 мм;

здесь _{b ср} = 400 МПа - предел прочности на срез для материала выбранного штифта.

Муфты

Муфты	Соединяемые валы
	Ведущий	Ведомый
Муфта упругая втулочно-пальцевая 63-24-I.1-20-I.1-У2 ГОСТ 21424-93 (по табл. К21[3]).	Вал двигателя d(эл. двиг.) = 24 мм;	1-й вал d(1-го вала) = 20 мм;
Муфта предохранительная со срезным штифтом.	Выходной вал d(выход. вала) = 40 мм;	Вал потребителя d(вала потребит.) = 40 мм;

2. Проверка прочности шпоночных соединений

1. Червячное колесо 1-й червячной передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 14x9. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см =

67,847 МПа  [_см]

где Т = 249338,467 Н^xмм - момент на валу; d_вала = 50 мм - диаметр вала; h = 9 мм - высота шпонки; b = 14 мм - ширина шпонки; l = 56 мм - длина шпонки; t1 = 5,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср =

16,962 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 ^x [_см] = 0,6 ^x 75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

Соединения элементов передач с валами

8. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого червячного редуктора:

 = 0.04 ^x a_w + 2 = 0.04 ^x 140 + 2 = 7,6 мм

Так как должно быть   8.0 мм, принимаем  = 8.0 мм.

1 = 0.032 ^x a_w + 2 = 0.032 ^x 140 + 2 = 6,48 мм

Так как должно быть ₁  8.0 мм, принимаем ₁ = 8.0 мм.

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1.5 ^x  = 1.5 ^x 8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b₁ = 1.5 ^x ₁ = 1.5 ^x 8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса:

без бобышки: p = 2.35 ^x  = 2.35 ^x 8 = 18,8 мм.

Округляя в большую сторону, получим p = 19 мм.

при наличии бобышки: p₁ = 1.5 ^x  = 1.5 ^x 8 = 12 мм.

p₂ = (2,25...2,75) ^x  = 2.65 ^x 8 = 21,2 мм.

Округляя в большую сторону, получим p₂ = 22 мм.

Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85...1) ^x  = 0.9 ^x 8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m = 8 мм.

Толщина рёбер крышки: m₁ = (0,85...1) ^x ₁ = 0.9 ^x 8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m₁ = 8 мм.

Диаметр фундаментных болтов (их число  4):

d₁ = (0,03...0,036) ^x a_{w (тихоходная ступень)} + 12 =

(0,03...0,036) ^x 140 + 12 = 16,2...17,04 мм.

Принимаем d₁ = 20 мм.

Диаметр болтов у подшипников:

d₂ = (0,7...0,75) ^x d₁ = (0,7...0,75) ^x 20 = 14...15 мм. Принимаем d₂ = 16 мм.

соединяющих основание корпуса с крышкой:

d₃ = (0,5...0,6) ^x d₁ = (0,5...0,6) ^x 20 = 10...12 мм. Принимаем d₃ = 12 мм.

Размеры, определяющие положение болтов d2 (см. рис. 10.18[1]):

e  (1...1,2) ^x d₂ = (1...1.2) ^x 16 = 16...19,2 = 17 мм;

q  0,5 ^x d₂ + d₄ = 0,5 ^x 16 + 5 = 13 мм;

где крепление крышки подшипника d₄ = 5 мм.

Высоту бобышки h_б под болт d₂ выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку. Желательно у всех бобышек иметь одинаковую высоту h_б.

2. 9. Расчёт реакций в опорах

   2. 9.1. 1-й вал

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

F_x3 = -273,788 H

F_y3 = -907,518 H

F_z3 = F_a3 = -2493,385 H

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:

R_x2 =

=

= 136,894 H

R_y2 =

=

= 837,357 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

R_x4 = = = 136,894 H

R_y4 = = = 70,161 H

Суммарные реакции опор:

R₁ = = = 848,473 H;

R₂ = = = 153,826 H;

2-й вал

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

F_x2 = 2493,385 H

F_y2 = -907,518 H

F_z2 = F_a2 = -273,788 H

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:

R_x1 =

=

= -1246,692 H

R_y1 =

=

= 636,284 H

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

R_x3 =

=

= -1246,692 H

R_y3 =

=

= 271,234 H

Суммарные реакции опор:

R₁ = = = 1399,679 H;

R₂ = = = 1275,857 H;

10. Построение эпюр моментов валов

2. 10.1 Расчёт моментов 1-го вала

1 - е сечение

M_x = 0 Н ^x мм

M_y = 0 Н ^x мм

M = = = 0 H ^x мм

2 - е сечение

M_x = 0 Н ^x мм

M_y = 0 Н ^x мм

M = = = 0 H ^x мм

3 - е сечение

M_x1 = =

= 108856,37 H ^x мм

M_x2 = =

= 9120,97 H ^x мм

M_y1 = =

= 17796,22 H ^x мм

M_y2 = =

= 17796,22 H ^x мм

M₁ = = = 110301,472 H ^x мм

M₂ = = = 19997,438 H ^x мм

4 - е сечение

M_x = 0 Н ^x мм

M_y = 0 Н ^x мм

M = = = 0 H ^x мм

2. 10.2 Эпюры моментов 1-го вала

Y

X

Fy3

Fx3

Z

Ry2

Ry4

Fz3

Rx2

Rx4

1

2

3

4

120

130

130

108856,37

Mx, H^xмм

9120,97

17796,22

My, H^xмм

17796,22

110301,472

MS = (Mx2 + My2)1/2, H^xмм

19997,438

Mкр(max) = Ткр, H^xмм

3. 10.3 Расчёт моментов 2-го вала

1 - е сечение

M_x = 0 Н ^x мм

M_y = 0 Н ^x мм

M = = = 0 H ^x мм

2 - е сечение

M_x1 = =

= 47721,325 H ^x мм

M_x2 = =

= 20342,525 H ^x мм

M_y = =

= -93501,938 H ^x мм

M₁ = = = 104975,889 H ^x мм

M₂ = = = 95689,24 H ^x мм

3 - е сечение

M_x = 0 Н ^x мм

M_y = 0 Н ^x мм

M = = = 0 H ^x мм

4 - е сечение

M_x = 0 Н ^x мм

M_y = 0 Н ^x мм

M = = = 0 H ^x мм

2. 10.4 Эпюры моментов 2-го вала

X

Y

Fy2

Z

Fx2

Ry1

Ry3

Fz2

Rx1

Rx3

1

2

3

4

75

75

130

47721,325

Mx, H^xмм

20342,525

My, H^xмм

Характеристики

Список файлов курсовой работы