7.1, cтр. 25] меньше длины ступицы).Определяем рабочую длину шпонки:
Проводим проверку шпонки по напряжениям смятия, МПа: где — число шпонок в рассматриваемом месте;[см] = 190 МПа — допускаемое напряжение смятия при стальной ступице и спокойной нагрузке. Прочность шпонки обеспечена.
8.2.
2. Шпонка под ведущую звёздочку.
По диаметру ведущего вала мм (п. 4.4) и длине ступицы звездочки мм [5, табл. 11.2, колонка lцил, cтр. 43] выбираем размеры шпонки и шпоночного паза [5, табл. 7.1, cтр. 25]: — ширина шпонки мм;
— высота шпонки мм;
— глубина шпоночного паза на валу мм;
— глубина шпоночного паза ступицы мм;
— длина шпонки мм (выбирается из стандартного ряда [5, примечание 1 под табл. 7.1, cтр. 25] меньше длины ступицы).Определяем рабочую длину шпонки:
Проводим проверку шпонки по напряжениям смятия, МПа: где — число шпонок в рассматриваемом месте;[см] = 190 МПа — допускаемое напряжение смятия при стальной ступице и спокойной нагрузке. Прочность шпонки обеспечена.
9. Проверка подшипников9.
1. Проверка подшипников ведущего вала.
Так как частота вращения ведущего вала об/мин, проверку предварительно подобранного подшипника проводим по динамической грузоподъёмности. Предварительно был подобран подшипник шариковый радиальный однорядный лёгкой серии 205 с динамической грузоподъёмностью кН (табл. 4.3). Проверку проводим по наиболее нагруженной опоре.
реакции опор (подшипников) определяем из уравнений статики. Составим уравнения моментов всех сил относительно точек, А и В в горизонтальной (г) и вертикальной (в) плоскостях.Рис. 9.
1. Расчётная схема ведущего вала.
Расстояния, а и b (рис. 9.1) от точки приложения силы, действующей вцилиндрической зубчатой передаче до точек приложения реакций в подшипниках, определяем по сборочному чертежу редуктора. Расстояния, а и bможно определить по формулам:
где lст — длина ступицы шестерни (п. 8.
1.2);х — расстояние между шестерней и внутренней стенкой корпуса редуктора задается при эскизной компоновке редуктора;lб — длина буртика ведущего вала, задается при эскизной компоновке редуктора;
В — ширина подшипника (табл. 4.3).Рассмотрим условия равновесия. Сумма моментов всех сил относительно точки B в горизонтальной плоскости:
откуда:
где Ft — окружная силав зубчатом зацеплении (формула 3.25).Сумма моментов всех сил относительно точки B в вертикальной плоскости:
откуда:
где Fr — радиальная силав зубчатом зацеплении (формула 3.26).Полная реакция в подшипнике A: Сумма моментов всех сил относительно точки A в горизонтальной плоскости:
откуда:
Сумма моментов всех сил относительно точки A в вертикальной плоскости:
откуда:
Полная реакция в подшипнике B: Так как, то Эквивалентная нагрузка на подшипник:
Принимаем коэффициенты: — динамический;- безопасности; - температурный. Н. Определяем расчётную динамическую грузоподъёмность подшипника:
где Lh — ресурс работы привода (исходные данные);n1 — частота вращения ведущего вала редуктора (п. 1.3).Н.Предварительно подобранный подшипник подходит.
9.2. Проверка подшипников ведомого вала.
Так как частота вращения ведомого вала об/мин, проверку предварительно подобранного подшипника проводим по динамической грузоподъёмности. Предварительно был подобран подшипник шариковый радиальный однорядный тяжелой серии 407 с динамической грузоподъёмностью кН (табл. 4.4). Проверку проводим по наиболее нагруженной опоре.
реакции опор (подшипников) определяем из уравнений статики. Составим уравнения моментов всех сил относительно точек, А и В в горизонтальной (г) и вертикальной (в) плоскостях.Рис. 9.
2. Расчётная схема ведомого вала.
Расстояния a, b, c (рис. 9.2) от точек приложениясилы давления на вал цепи и силы, действующей в цилиндрической зубчатой передаче до точек приложения реакций в подшипниках, определяем по сборочному чертежу редуктора. Расстояния a, b, cможно определить по формулам:
где lст — длина ступицы ведущей звездочки цепной передачи (п. 6.5);К2 — ширина верхнего фланца корпуса (п. 7.17); - толщина стенки корпуса (п. 7.1);В — ширина подшипника (табл. 4.4);h- ширина фланца крышки подшипника (определяется при конструировании крышки подшипника). мм,(9.16)где lст — длина ступицы колеса зубчатой передачи, принимается равной ширине зубчатого венца колеса b2 (п. 3.3, формула 3.18);х — расстояние между зубчатым колесом и внутренней стенкой корпуса редуктора задается при эскизной компоновке редуктора;
В — ширина подшипника (табл. 4.4);,(9.17)где lст — длина ступицы колеса зубчатой передачи, принимается равной ширине зубчатого венца колеса b2 (п. 3.3, формула 3.18);lб — длина буртика ведомого вала, задается при эскизной компоновке редуктора;
В — ширина подшипника (табл. 4.4).Рассмотрим условия равновесия. Сумма моментов всех сил относительно точки B в горизонтальной плоскости:
откуда:
где Ft — окружная силав зубчатом зацеплении (формула 3.25).Сумма моментов всех сил относительно точки B в вертикальной плоскости:
откуда:
где Fоп — сила давления цепи на вал (формула 2.27);Frрадиальная силав зубчатом зацеплении (формула 3.26).Полная реакция в подшипнике A: Н.(9.20)Сумма моментов всех сил относительно точки A в горизонтальной плоскости:
откуда:
Сумма моментов всех сил относительно точки A в вертикальной плоскости:
откуда:
Полная реакция в подшипнике B: Н.(9.23)Так как, то Эквивалентная нагрузка на подшипник:
Принимаем коэффициенты: — динамический;- безопасности; - температурный.Н.Определяем расчётную динамическую грузоподъёмность подшипника:
где Lh — ресурс работы привода (исходные данные);n2 — частота вращения ведомого вала редуктора (п. 1.3).Н.Предварительно подобранный подшипник подходит.
10. Выбор масла и расчёт его объёма.
Выбираем сорт масла: И-Г-А-46.Определяем длину масляной ванны:
где — радиальный зазор между внутренней стенкой корпуса и зубчатым колесом, определяется по сборочному чертежу (рис. 11.1);aw — межосевое расстояние цилиндрической передачи (п. 3.3, формула 3.20);da1 — диаметр окружности выступов шестерни (п. 3.3, формула 3.16);da2 — диаметр окружности впадин шестерни (п. 3.3, формула 3.16).Рис. 11.1Определяем ширину масляной ванны:
где lст — длина ступицы зубчатого колеса (п. 5.6). Находим расстояние от дна ванны до зубчатого колеса:
Принимаем глубину погружения колеса в масло: мм. Определяем объём масла:
11. Выбор основных посадок деталей привода.
Для цилиндрического прямозубого колеса:
Для ведущей звёздочки:
Стаканы подшипниковых узлов устанавливаем с натягом:
Внутренние кольца подшипников на валы сажаем по: Наружные кольца подшипников в корпус, для обеспечения равномерного износа сажаем по: Полумуфту на цилиндрический конец вала при нереверсивной работе без толчков и ударов устанавливаем по посадке:
12. Выбор муфты и проверка её работоспособности.
Крутящий момент на валу электродвигателя: Hxмм. Для передачи крутящего момента от электродвигателя на ведущий вал редуктора применяем муфты упругие втулочно-пальцевые.Полумуфты изготавливаем из серого чугуна марки СЧ 20 ГОСТ 1412–85.В качестве материала для изготовления палец используем сталь 45 ГОСТ 1050–88.Определяем расчётный крутящий момент:
По таблице [5, стр. 42, таблица 11.1] определяем коэффициент режима работы: Hxмм. По таблице [2. стр. 43. таблица 11.2] и расчётному крутящему моменту определяем основные размеры полумуфты: Диаметр ступицы:
Принимаем диаметр ступицы: мм. Со стороны ведущего вала редуктора принимаем размеры полумуфты: Диаметр ступицы:
По таблице [2. стр. 44. таблица 11.3] и расчётному крутящему моменту принимаем основные параметры втулок и палец:
Производим проверку палец муфты на прочность по напряжениям изгиба:
где допускаемое напряжение на изгиб для пальцев: Прочность пальцев на изгиб обеспечена. Производим проверку втулки на смятие поверхности, соприкасающейся с пальцем:
где допускаемое напряжение смятия для резины: Прочность втулки на смятие поверхности, соприкасающейся с пальцем, обеспечена. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙЛИТЕРАТУРЫДетали машин и основы конструирования / под ред. Ерохина М. Н. — Москва: Колос.
С, 2008. — 462 с. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование. — М.: Высшая школа, 2004.
Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для студентов технических вузов 12-е изд., стер. / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов.
— Москва: Академия, 2009. — 496 сИванов М.
Н. Детали машин: Учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 2000.
Костин В.Е., Щеглов Н. Д. Курсовое проектирование по деталям машин (расчет и конструирование цилиндрических зубчатых передач): Учеб. пособие / Волг.
ГТУ, Волгоград, 2004.
Левицкий В. С. Машиностроительное черчение: Учеб. для втузов — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Высш. шк., 1994.
Перель Л. Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. — М.: Машиностроение, 1983.
Расчёт и проектирование механических передач с использованием систем автоматизированного проектирования: учеб. пособие / В. Е. Костин, В.
Н. Тышкевич, А. В. Саразов, А. В. Синьков, В. Ф.
Белуха; ВПИ (филиал) Волг.
ГТУ. — Волгоград: ИУНЛ Волг.
ГТУ, 2011. — 182 с. Сборник задач по деталям машин: Уч. пособие для учащихся техникумов / М. Я. Романов, В. А. Константинов, Н. А. Покровский. М.: Машиностроение, 1984.
Тимофеев, С. И. Детали машин / С. И. Тимофеев. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. — 416 с. Чернилевский Д. В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования: Учебное пособие для студентов вузов. 3-е изд., исправл.
— М.: Машиностроение, 2004. 560 с, ил. Чернин Н. М. и др. Расчеты деталей машин: Справочное пособие. — Минск: Высшая школа, 1978.
Чернавский С. А. и др. Проектирование механических передач. — М.: Машиностроение, 1976.
Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. — Калининград: Янтар. сказ,.
2002. — 454 с. ГОСТ 6636–69 «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры».
