Глубина погружения колеса тихоходной ступени редуктора hП≥2m=3Высота верхнего уровня масла в редукторе hМ =Δ3+hП=40+3=43мм
Фактический объем масла в картере редуктора V = Lвн∙Ввн∙hM =240∙53∙43=0,54· 106V=0,54л где Lвн, Ввн — внутренние длина и ширина корпуса редуктора из его чертежа. Требуемая кинематическая вязкость масла [7, c.173] при σНдо 600 и vБ= 1,12м/с — =68 мм2/с (при t0 = 40 0).Рекомендуемая марка масла
И-Г-А-68ГОСТ 20 799−88Выходные концы валов закрыты манжетными уплотнениями -го типа по ГОСТ 8752–79.Для герметизации плоскость разъема крышки и корпуса перед окончательной сборкой должна быть покрыта тонким слоем герметика УТ-34 ГОСТ 24 285–80.
2.6. Усилия в передачах
Усилия, действующие в передачах, показаны на рисунке 2.
2.Рисунок 2.2 — Усилия в передачах
Формулы сил цилиндрической передачи [3,с.21]: окружная сила — ;радиальная сила — ;осевая сила — где. Консольная сила от муфты на входном конце быстроходного вала: Результаты расчета сил приведены в таблице 2.
6.Таблица 2.6 — Усилия в передачах
Силы в зацеплении
Значение силы, Нна шестернена колесе
ОкружнаяFt1 = Ft2 = 709,8РадиальнаяFr1 = Fr2 = -2963
ОсеваяFa1 = Fa2 = 1118Fa2 = Ft2tg =1118
Где где — угол зацепления=20°; - угол наклона зуба.
2.7 Проверочный расчет валов на изгиб и кручение
Предварительно для опор всех валов были приняты шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии по ГОСТ 8338–75 (таблица 2.7) [7, с.422]. Таблица 2.7 — Параметры опор вала
ПараметрыВал
ПримечаниевходнойвыходнойДиаметр цапфы вала dП, мм2025п.
2.2.
6.1Подшипник7204А7205АНаружный диаметр D, мм4752
Ширина B, мм15,2516,25Параметр е0,360,36Установка
Определение реакций в опорах и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов выходного вала
Проверку будем вести для ведомого вала. Исходные данные: Ft1 = Ft2 = 709,8 Н, Fr1 = Fr2 = -2963 Н, Fa1 = Fa2 = 1118 Нl1=34, l2=34, l1=49Рассматриваем вертикальную плоскость (ось у) Изгибающий момент от осевой силы Fа будет: Нм. Определяем реакции в подшипниках в вертикальной плоскости.
1mАу=02mВу=0Проверка:FКу=0RАyFr+ RBy=-252-(-2963)+(-2711)=0Назначаем характерные точки 1,2,2', 3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:
М1у=0;М2у= RАy· а;М2у=-252·0,034;М2у =-8.591Нм;М2'у= М2уMа;М2'у=-8.591−83.57=-92.168Нм;М3у=0;М4у=0;Рассматриваем горизонтальную плоскость (ось х)1mАх=0;
— RВх· (a+b) — Ft· a=0;
— RВх· (0,034+0,034)-709.
8· 0,034=0;RВх=354.
9Н2mВх=0;
— RАх· (a+b)+Ft·b= 0;ПроверкаmКх=0;
— RАх+ Ft-RВх=-354.
9+709.
8−354.
9=0Назначаем характерные точки 1,2,2', 3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:
М1х=0;М2х= -RАх· а;М2х=-354.
9· 0,034:М2х=-12.06М3х=0;Строим эпюру изгибающих моментов Му, Нм Крутящий момент
ТI-I=0;ТII-II=T1=Ft· d/2=709.
8· 149.
46/2=53.05Нм;2.8 Проверочный расчет подшипников выходного вала долговечность
Расчет будем проводить для подшипников 7205А ГОСТ 27 365–87.е=0,36.Вычисляем осевые составляющие реакций опор от действия радиальных сил: Определяем расчетные осевые нагрузки Ra1 и Ra2 с учетом расположения подшипников враспор:
Определяем соотношениегде V — коэффициент вращения: при вращении внутреннего кольца V=1, наружного — V=1,2, и сравнивают его с коэффициентом е: Поскольку данные соотношения меньше коэффициента е, то X=1, Y=0.Определяем эквивалентную динамическую нагрузку по формуле:
где Кσ - коэффициент безопасности: при спокойной нагрузке Кσ= 1;КТ — температурный коэффициент: при температуре подшипника менее 100 °C КТ= 1. Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле:
Подшипники пригодны для установки на данном валу.
2.9 Расчет шпоночных соединений
Принимаем шпонки призматические по ГОСТ 23 360– — 78 [7,с.432]. Для соединений деталей с валами принимаются призматические шпонки со скругленными торцами по ГОСТ 8789–68. Материал шпонок — сталь 45 нормализованная. Прочность соединений проверяется по формуле: [7,с.107]: d — диаметр вала в месте установки шпонки — размеры шпонки: длина l; ширина b; высота h; глубина паза вала t1Для соединения вала электродвигателя с выходным концом ведущего вала при d1=28 мм выбираем шпонку с параметрами b х h х l = 6×6×36; t = 3,5 мм — Применяем муфтуДля крепления зубчатого колеса при d2˝=35мм выбираем шпонку b х h х l = 8×7×28; t1 = 4 мм
Для стальной ступицы — 3. Для крепления зубчатой звездочки при d˝=22мм выбираем шпонку b х h х l = 6×6×36; t = 3,5 мм; Для стальной ступицы -3.ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ3.1 Проверка опасного сечения тихоходного вала на долговечность
Материал вала — сталь 45; термообработка — улучшение, Определим запас прочности, под серединой зубчатого колеса. Максимальный изгибающий момент
МКР=Т2=53 050 Н· мм
И концентрация напряжений обусловлена шпоночной канавкой. Коэффициенты запаса прочности [17, с 276]. При диаметре вала d=30 мм, масштабные коэффициенты; [17, с 279]. Для улучшенной поверхности коэффициент упрочнения [17, с 279]. Для стали 45 коэффициент [17, с 279]. Коэффициент концентрации напряжений от шпоночной канавки [17, с 278]. Моменты сопротивления сечения с учетом шпоночной канавки:
Напряжение в сечении
Для редукторных валов [17, с 279]. Другие сечения не проверяем, как менее нагруженные.
4.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Энергетический и кинематический расчеты приводов: Метод.
указания по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. Всех форм обучения / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов. — Н. Новгород, 2000. — 27с. Зубчатые и червячные передачи. Ч. I: Проектировочный расчет: Метод.
указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Ю. П. Кисляков, Л. Т. Крюков. — Н. Новгород, 2000. — 31с. Зубчатые и червячные передачи. Ч. II: Проверочный расчет. Силы в зацеплениях: Метод.
указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Ю. П. Кисляков, Л. Т. Крюков. — Н. Новгород, 2001. — 24с. Зубчатые и червячные передачи. Ч. III: Примеры расчетов: Метод.
указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Ю. П. Кисляков, Л. Т. Крюков, М. Н. Лукьянов. — Н. Новгород, 2001. — 31с. Ременные передачи. Ч. I: Методика расчета: Метод.
указания по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Н. В. Дворянинов, Ю. П. Кисляков. — Н. Новгород, 1999. — 31с. Ременные передачи. Ч. II: Примеры расчета: Метод.
указания по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Н. В. Дворянинов, Ю. П. Кисляков. — Н. Новгород, 1999. — 16с. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. — М.: Высш.
шк., 2001. — 447с. Расчет цепных передач: Метод.
указания к курсовому проекту по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Ю. П. Кисляков, В. В. Андреев, С. С. Храмов. — Н. Новгород, 1999. — 23с. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин.
Курсовое проектирование. — М.: Высш.
шк., 1984. — 336с. Подбор подшипников качения: Метод.
указания по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов. — Н. Новгород, 1993. — 33с. Расчет и конструирование валов: Метод.
указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Ю. П. Кисляков, Л. Т. Крюков. — Н. Новгород, 2002. — 36с. Соединения: Метод.
указания к домашней работе по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Н. В. Дворянинов, Ю. П. Кисляков. — Н. Новгород, 1998. — 23с. Правила оформления пояснительных записок и чертежей: Метод.
указания по дисциплине «Детали машин» для студентов всех спец. и форм обучения / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов и др. -
Н.Новгород, 2000. — 35с. Решетов Д. Н. Детали машин. — М.: Машиностроение, 1989. — 496с. Пример пояснительной записки: Метод.
указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения. — 3-е изд., перераб. И доп. / НГТУ; Сост.: А. А. Ульянов, Ю. П. Кисляков, Л. Т. Крюков — Н. Новгород, 2002. — 44с.
16 Чернавский С. А. и др. Курсовое проектирование деталей машин — М: Машиностроение, 1988 — 416 с.: ил. 454 с.17 П. Г. Гузенков «Детали машин» 1969 г.
