146161 (729275), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Коефіцієнт навантаження приймаємо .

Так як потрібну умову виконано.

Коефіцієнт ширини венця за міжосьовою відстанню приймаємо

Визначаємо міжосьову відстань з умови контактної витривалості активних поверхонь зубців:

,

Вибираємо найближче значення міжосьової відстані зі стандартного ряду , [1], с. 36

Визначаємо нормальний модуль зачеплення:

,

.

Приймаємо стандартне значення модуля , [1], с. 36

Попередньо приймаємо кут нахилу зубців

Визначаємо число зубців шестеренного валка:

,

.

Приймаємо , тоді:

,

.

Приймаємо .

Уточняємо значення кута нахилу зубців:

,

.

Кут нахилу зубців .

Основні розміри шестеренного валу:

- діаметри поділювані:

,

,

- перевірка:

,

,

- діаметри вершин зубців:

,

;

- діаметр кола западин зубців:

;

- ширина шестеренного валу:

,

, приймаємо

Визначаємо коефіцієнт ширини шестірні по діаметру:

, (30)

.

Окружна швидкість шестеренного валу:

, (31)

.

При такій швидкості треба прийняти 8 ступінь точності, [1], c.32.

Розраховуємо коефіцієнт навантаження:

,

Приймаємо коефіцієнти , [1], c.39,

, [1], c.40.

.

Перевіряємо контактну напругу за формулою:

,

Н/мм².

Так як , умови міцності виконано.

Сили, які діють в зачепленні:

- окружна:

,

;

,

;

- радіальна:

,

;

,

.

Перевіряємо зубці на витривалість за напругою:

,

де - коефіцієнт нагрузки;

- коефіцієнт, що враховує форми зубців і залежить

від еквівалентного числа зубців,

Визначаємо коефіцієнт нагрузки:

, (37)

Приймаємо , [1], c. 43, , [1], c. 43.

Визначаємо еквівалентне число зубців у шестеренного валу:

,

Визначаємо коефіцієнт , який враховує розподіл навантаження між зубцями:

,

.

Розраховуємо коефіцієнт для 8 ступені точності, який враховує розподіл навантаження між зубцями:

,

де - коефіцієнт торцевого перекриття, , [1], c.47;

п – ступінь точності коліс, п = 8

Вираховуємо допустиму напругу при розрахунку на витривалість шестеренного валу:

Для Сталі 35ХГС покращеної до :

, [1], с. 44.

,

Допустима напруга при розрахунку на витривалість шестеренного валу:

,

Знаходимо відношення .

Приймаємо , [1], с.42

,

Перевіряємо міцність зубців шестеренного валу за формулою:

Так як , умови міцності виконано.

2.5 Розрахунок на міцність шестеренного валу

2.5.1 Орієнтовний розрахунок шестеренного валу

Рисунок 2 - Ведучий вал

Визначаємо діаметр вихідного кінця вала:

,

.

Так як даний вал збирається з валом електродвигуна за допомогою муфти, то приймаємо

, приймаємо .

Визначаємо діаметр ступеня вала під підшипник:

,

.

На вали діють напруження згину та кручення, матеріал валів Сталь 35ХГС.

Для зручності з’єднання з валом двигуна, приймаємо:

- під муфту ,

- під підшипник

2.5.2 Розрахунок небезпечних перетинів шестеренного валу

На вал діють такі навантаження: колова сила , радіальна сила .

Визначаємо реакції опор :

- горизонтальна площина:

,

.

Перевірка:

Загальний момент:

,

- вертикальна площина:

,

,

,

Перевірка:

Загальні моменти:

,

,

Будуємо епюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах, а потім епюру крутного моменту Т₁.

На другий шестеренний вал діє таке навантаження: колова сила , радіальна сила .

Визначаємо реакції опор :

- горизонтальна площина:

,

.

Перевірка:

Загальний момент:

,

- вертикальна площина:

,

,

,

Перевірка:

Загальні моменти:

,

,

Будуємо епюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах, а потім епюру крутного моменту Т₂.

З видно, що небезпечними є перерізи А-А та Б-Б.

2.5.3 Уточнений розрахунок шестеренного валу

Перевіряємо на міцність січення вала А-А. Діаметр вала в цьому січенні . Концентрація напруги обумовлена наявністю шпоночної канавки при

Спочатку визначаємо межі витривалості при згині та крученні :

,

.

,

Момент протистояння січення при

:

,

.

Амплітуда нормальних напруг згинання:

,

.

,

.

Коефіцієнт запасу міцності:

,

При

.

Сумарні згинаючи моменти в небезпечних перерізах А-А, Б-Б.

Перший шестеренний вал:

,

.

,

.

Другий шестеренний вал:

,

.

2.6 Розрахунок підшипників шестеренного валу

Перший шестеренний вал – ведучий вал. З попередніх розрахунків маємо:

Визначаємо сумарні реакції:

,

,

.

Підбираємо підшипники за більш навантаженою опорою

– .

Намічаємо роликопідшипники радіально-сферичні двухрядні типу 3000 (нестандартні розміри), тобто 371680:

Визначаємо еквівалентне навантаження:

, при

Потім знаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах обертів:

, (76)

Потім визначаємо розрахункову довговічність в годинах:

,

Для шестеренної кліті ресурс праці підшипників складає 10000-200000 годин, що задовольняє нашому розрахункові.

Другий шестеренний вал – ведений вал. З попередніх розрахунків маємо:

Визначаємо сумарні реакції:

,

,

.

Підбираємо підшипники за більш навантаженою опорою

– .

Намічаємо роликопідшипники радіально-сферичні двухрядні типу 3000 (нестандартні розміри), тобто 371680:

Визначаємо еквівалентне навантаження:

, при

Потім знаходимо розрахункову довговічність підшипників у мільйонах обертів:

, (76)

Потім визначаємо розрахункову довговічність в годинах:

,

Для шестеренної кліті ресурс праці підшипників складає 10000-200000 годин, що задовольняє нашому розрахункові.

2.7 Вибір муфти

За вихідними даними підбираємо муфту зубчасту подовжену №21. Муфту підбираємо за діаметрами з`єднаних валів. Матеріал полу-муфт Сталь 45.

Вибір муфти проводиться враховуючи діаметр з єднючих валів та розрахунковий момент. Ця муфта з’єднує вал електродвигуна з валом шестеренної кліті.

Визначаємо розрахунковий момент:

,

де - коефіцієнт, який враховує режим роботи,

, [1], с. 291;

- номінальний момент, .

.

Леха голова вибирає муфту зубчасту типу МЗЗ-№21 з вихідними даними:

Розрахунок на міцність:

,

Умову виконано.

2.8 Вибір і перевірка шпонок

Перевіряємо шпонку під муфтою. Шпонку вибираємо в залежності від діаметра установочного вала.

Вибираємо розміри , , , за стандартом, враховуючи моменти Т на даному валу.

Розраховуємо шпонку за напрямом зминання. Сталь 45:

,

- під муфтою:

,

;

Умови міцності виконано.

2.9 Розрахунок на міцність ролику

Рисунок 5 – Ескіз гладенького листового прокатного валка

Визначаємо максимальний згинаючий момент в перерізі, розташованого на середині прокатного валка:

де - відстань між серединами шийок прокатного валка.

,

;

- ширина прокатаного полотна, ;

- тиск полотна на валок під час прокатки,

.

.

Визначаємо напруження згину поперечному перетині бочки прокатного валка:

,

де - діаметр бочки валу, .

.

Напруження згину в опарному перетині А-А шейки прокатного валка:

де - довжина шийки валу, ;

- діаметр шийки валу, ;

.

Визначаємо напруження кручення в перетині А-А шийки прокатного валка:

,

де - максимальний обертовий момент прикладений до

валу під час прокатки полотна, ;

.

Визначаємо результуюче напруження в опарному перетині А-А шийки прокатного валка при - допустиме напруження для матеріалу, :

,

,

.

Умови міцності виконано.

Визначаємо реакції опор:

Перетин I-I перевіряємо на згин:

Умову виконано.

Перетин II-II перевіряємо на згин з крученням:

,

Умову виконано.

Визначаємо крутні моменти:

,

.

2.10 Розрахунок шестеренної кліті на перекидання

У випадку поламки нижнього шпинделя перекидаючий момент діючий на шестеренну кліть:

де - момент прокатки,

Визначаємо зусилля діюче на один фундаментний болт:

де - кількість болтів,

- відстань між болтами,

- вантаж шестеренної кліті,

.

Визначаємо зусилля затяжки болтів:

Визначаємо напруження у бовтах:

де - внутрішній діаметр болтів,

Це напруження не повинне перевищувати допустиме для болтів з сталі марки Ст2 або Ст3: .

,

.

Умову виконано.

Список використаних джерел

1. С. А. Чернавський, А. Б. Боков, Курсове проектування деталей машин, М.,”Машинобудування”, 1988, с.415

2. У. І. Мархель, Деталі машин, М.,”Машинобудування”, 1980, с.450

3. А. Ю. Шейнбліт, Курсове проектування деталей машин, М.,”Вища школа”, 1991, с.432

Характеристики

Список файлов реферата