tmm (708801), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

- коэффициент; для прямозубых передач = 14

- крутящий момент на валу шестерни.

- коэффициент неравномерности нагрузки при расчете на изгибную прочность.

- коэффициент относительной ширины зубчатого колеса.

- число зубьев шестерни.

- допустимое напряжение изгиба.

Примечание: при проведении расчета модуль полученный по формуле (17) должен быть меньше либо равен модулю полученному при расчете геометрических элементов колес.

Величину и определяем из графика рекомендации [3]:

Для 1 ступени =4,15; =1,25; =0,315;

Для 2 ступени =4,13; =1,2; =0,25;

=270 МПа

Подставляя величины в формулу (17) получим:

=0,53

=1,42

Модули удовлетворяют проверочному расчету.

Результаты проверочных расчетов зубчатых передач.

1. Расчет валов.

1. Предварительный расчет валов.

Конструкция вала зависит от шипа и размеров расположенных на нем деталей и способа закрепления в окружном и осевом направлениях.

Диаметр валов определяем по расчету на прочность по формуле:

(18)

где: T - крутящий момент на валу;

- допустимое касательное напряжение;

Подставим данные для нахождения диаметра быстроходного вала:

=6,8 мм

=12,4 мм - промежуточный

=19,6 мм - выходной

Из конструктивных соображений выбираем: =7; =13; =20.

1. Подбор подшипников.

Подбор подшипников производим согласно данным [4] в зависимости от диаметров валов полученных в предварительном расчете. Технические характеристики подшипников приведенные в таблице соответствующие подшипникам сверхлегкой серии , серии шарик 1 **, радиальных однополярных шарикоподшипников выбранных вследствие их дешевизны и прямозубого характера зацепления.

Технические характеристики подшипников.

1. Проверочный расчет валов

Для проверочного расчета необходимо вычислить радиальную и окружную силы в зацеплении. Построим эпюры изгибающих моментов. Определим диаметры валов из условия прочности по изгибающим и крутящим моментам.

Окружная сила вычисляется по формуле:

(20)

где: T - крутящий момент на одном валу.

d - диаметр делительной окружности.

Радиальная сила вычисляется по формуле:

(21)

где: - угол зацепления ( =

Суммарный изгибающий момент и эквивалентный момент определяются соответственно по формулам:

(22)

(22)

Для выполнения условия прочности значение , (где - дополнительное напряжение) должно быть меньше рассчитанного нами ранее.

1. Быстроходный вал.

Определяем по формуле (20)

Н

Н

Н

Определяем по формуле (21) :

Н

Н

Н

По формуле (22)

По формуле (23)

мм

Взятое нами значение для диаметра быстроходного вала превосходит диаметр проверочного расчета т.е. условие точности выполняется.

1. П ромежуточный вал.

Определяем по формуле (20)

Н

Н

Н

Н

Наибольший момент:

Н

Н

Н

Н

По формуле (22)

По формуле (23)

мм

1. Тихоходный вал.

Определяем по формуле (20)

Н

Определяем по формуле (21) :

Н

Из уравнения равновесия:

Н

Н

Для силы :

Н

Н

По формуле (23)

мм

1. Утонченный расчет валов.

Утонченный расчет валов позволяет учесть влияние концентрации напряжений и абсолютных размеров вала на его прочность.

Цель расчета - определение запаса прочности в наиболее опасных сечениях вала и сравнение их с дополнительными величинами. При совместном действии напряжений кручения и изгиба запас усталостной прочности определяют по формуле (24) согласно рекомендациями [3]:

(24)

где - запас усталостной прочности только по изгибу, определяемой:

(25)

- запас усталостной прочности по кручению определяемый:

(26)

В формулах (25), (26), и - переменные составляющие циклов напряжений, а и - постоянные составляющие. При симметричном цикле для напряжений изгиба и пульсационном - для напряжения кручения, имеем:

;

и - контакты корректирующие влияние постоянных составляющих цикла напряжений на усталостную прочность.

По рекомендациям [3] принимаем ; ; среднеуглеродистой сталей.

и - предел усталости определяем по приближенной формуле:

;

( для стали =700 МПа)

и - масштабный фактор и фактор качества поверхности ( =1; =0,75 - для тонкого точения).

и - эффективные коэффициенты концентрационных напряжений при изгибе и кручении. Определяется по формуле рекомендованной [1] ( =1,9; =1,75).

Рассчитаем запас усталостной прочности для быстроходного вала.

=1017; =375; =0,75; =1;

=120; =140; ;

=1,9; =1; =1,75;

По формуле (26):

1,6

Подставляя полученные значения и в формулу (24) имеем:

Условие усталостной прочности выполнено.

Запас усталостной прочности для промежуточного вала.

=1426;

=115,6

Подставляя в формулы (25), (26), (24) получим:

Условие усталостной прочности выполнено.

Запас усталостной прочности для тихоходного вала.

=1083;

=1174,73

Подставляя в формулы (25), (26), (24) получим:

Запас усталостной прочности для промежуточного вала.

1. Конструирование опорных узлов редуктора

   1. Выбор и проверка работоспособности подшипников.

Для радиальных шариковых подшипников номинальная нагрузка и номинальный срок службы связаны формулой:

(27)

где: L - номинальная долговечность ( об / мин )

p - эквивалентная нагрузка ( кГс )

p=3,308

Номинальная долговечность:

(28)

где: n - частота вращения ( об / мин )

=5000 часов

Выбирая L и подставляя соответствующие частоты получим:

( об / мин )

( об / мин )

( об / мин )

Эквивалентную нагрузку находим по формуле:

(29)

где: - температурный контакт ( =1 )

- контакт безопасности ( при спокойной нагрузке =1 )

x - контакт радиальной нагрузки ( для радиальных подшипников x=1 )

V - контакт осевой нагрузки

U - контакт вращения ( U=1 )

и - радиальная и осевая нагрузка на подшипники.

Подшипники для 1-ого вала:

x =1; V =1; =9

Тогда номинальная диаметрические нагрузки по формуле (27):

=50; =19,8; =10

4.2. Расчет штифтов

В редукторе для установки деталей будем использовать штифты. Диаметры штифтов определяются по формуле:

(30)

где: - диаметр вала.

Согласно формуле (30) диаметр штифта на быстроходном валу =1,9 мм

на промежуточном валу =2,48 мм

на тихоходном валу =2,58 мм

5. Расчет ошибок мертвого хода.

Ошибка мертвого хода рассчитываем по формуле:

где: - ошибка в угле поворота ведомого колеса быстроходной ступени

- ошибка в угле поворота тихоходной ступени

(32)

(33)

и выбираются по таблице.

Для 1-ой ступени точности и сопряжения вида имеем:

=63; =70

В итоге получим:

Окончательно:

1. Инструкция по сборке.

   1. На промежуточный вал насадить колесо и шестерни, закрепить штифтами.

   2. На тихоходный вал насадить колесо, закрепить так же.

   3. На быстроходный вал надеть шестерню и закрепить.

   4. Последовательно закрепить на плане промежуточный, тихоходный и быстроходный валы с подшипниками.

Литература:

1. Яковлев В. П. "Проектирование механического привода механических устройств"

20

Характеристики

Список файлов реферата