= 298,783 Н*м, Mкр = 99,842 Н*м.
Ориентировочный диаметр вала:
;
= 32,166 мм.
Примем диаметр вала 35 мм.
Момент сопротивления изгибу:
;
= 4209,24 мм³.
Момент сопротивления кручению:
= 8418,48 мм³.
Напряжения:
;
= 70,983 Н/мм2;
σm = 0;
;
= 5,93 Н/мм2.
Запасы прочности:
;
= 5,244; где:
;
= 1,096;
Kσ - коэффициент концентрации напряжений, Kσ = 1;
— масштабный фактор;
;
= 0,912;
KFσ - коэффициент качества поверхности, KFσ = 1 при Rz≤ 1 мкм;
KV — коэффициент поверхностного упрочнения, при его отсутствии
KV = 1;
V = 0,19 — 1,25 * 10−4 * σвр;
V = 0,19 — 1,25 * 10−4 * 1020 = 0,0625;
2V = 0,125;
Ψσ = 0,02 + 2 * 10−4 * σвр;
Ψσ = 0,02 + 2 *10−4 * 1020 = 0,224;
Ψσ = 0,02 + 2 * 10−4 * σвр;
Ψσ = 0,02 + 2 *10−4 * 1020 = 0,224;
;
; где:
;
= 1,143;
Kτ - коэффициент концентрации напряжений, Kτ = 1;
;
= 0,876;
KFτ = 0,575*KFσ + 0,425;
KFτ = 0,575*1 + 0,425 = 1;
KV = 1;
Ψτ = 0,5 * Ψσ;
Ψτ = 0,5 * 0,224 = 0,112;
;
= 5,15 > [S] =1,5 — условие выполняется.
10. Расчет подшипников
10.
1. Входной вал.
Rmax = 323,413 Н;
nвход = 750 об/мин.
В связи с отсутствием осевых нагрузок, принимаем подшипники шариковые, однорядные, радиальные.
Динамическая грузоподъемность:
;
= 2,59 кН, где:
PЭ — эквивалентная нагрузка;
PЭ = (X*V*Fr +Y*Fa)* Кб*КТ;
PЭ = (1*1*323,413+0*0)*1,2*1 = 388,1 Н;
X=1, Y=0 (при
V=1 (вращение внутреннего кольца);
Fr=Rmax=323,413 Н;
Fa = 0;
Кб = 1,2 (для приводов ленточных конвейеров);
КТ = 1 (для рабочей температуры до +100°С);
;
= 450 млн.
оборотов;
m = 3 (для шарикоподшипников).
Для диаметра вала 40 мм подбираем шарикоподшипник радиальный однорядный ГОСТ 8338–75 особо легкой серии № 108 (внутренний диаметр 40 мм; внешний диаметр 68 мм; ширина 15 мм) с динамической грузоподъемностью 12,9 кН.
Долговечность подшипника с 90% надежностью:
;
= 816 066,761 час.
Коэффициент надежности:
;
= 0,1 513; где:
a2 — коэффициент материала, a2 = 0,9;
a3 — коэффициент режима смазки, a3 = 0,9.
Вероятность безотказной работы:
;
= 0,99 895; где:
k = 1,1 — для шарикоподшипников.
10.
2. Промежуточный вал.
Rmax = RB = 5616,78 711 Н;
nпром = 115,164 об/мин.
Динамическая грузоподъемность:
;
= 27,658 кН, где:
PЭ = (X*V*Fr+Y*Fa)*Кб*КТ;
PЭ = (1*1*5616,787+0*0)*1,2*1=6740,144 Н;
X =1, Y=0 (при ≤ e);
V =1;
Fr=5616,787;
Fa = 0;
Кб = 1,2;
КТ = 1;
;
= 69,0984 млн.
оборотов;
m = 3.
Для диаметра вала 35 мм выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный по ГОСТ 8338–75 тяжелой серии № 407 (внутренний диаметр
35 мм; внешний диаметр 100 мм; ширина 25 мм) с динамической грузоподъемностью С = 42,8 кН.
Долговечность подшипника с 90% надежностью:
;
= 37 058,14 час.
Коэффициент надежности:
;
= 0,333; где:
a2 — коэффициент материала, a2 = 0,9;
a3 — коэффициент режима смазки, a3 = 0,9.
Вероятность безотказной работы:
;
= 0,969; где:
k = 1,1 — для шарикоподшипников.
11. Подбор муфты Для соединения вала двигателя с входным валом привода (оба диаметром 38 мм) с передачей момента Tвх = 15,955 Н*м, подбираем муфту упругую втулочно-пальцевую 250−38-I.2-УЗ ГОСТ 21 424–75.
12. Расчет шпонок
Для соединения колеса с промежуточным валом для передачи момента Tпром = 99,842 Н*м и диаметром вала под ступицей колеса 40 мм. Рассчитаем шпоночное соединение:
;
;
мм2;
;
мм;
Выбираем шпонку 3−12×8×20 ГОСТ 8789–68.
Для соединения шестерни тихоходной пары с промежуточным валом диаметром 30 мм:
мм2;
;
мм;
Выбираем шпонку 3−8×7×25 ГОСТ 8789–68.
13. Технология сборки редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов.
На валы закладывают шпонки и напрессовывают элементы передач редуктора. Маслоудерживающие кольца и подшипники следует насаживать, предварительно нагрев в масле до 80−100 градусов по Цельсию, последовательно с элементами передач. Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После этого в подшипниковые камеры закладывают смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок, регулируют тепловой зазор. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышку винтами. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло, закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию.
1. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование, М.: Издательство Машиностроение, 2002;535c.
2. Иванов М. Н. Детали машин. — М.:Высшая школа, 2002
3. Кудрявцев В. Н. Детали машин. — Л.: Машиностроение, 1980
4. Решетов Д. Н. Детали машин. — М.: Машиностроение, 1989
5. Проектирование механических передач. — М.: Машиностроение, 1984
6. Чернавский С. А., Боков К. Н., Чернин И. М., Ицкович Г. М., Козинцов В.П.
Курсовое проектирование деталей машин М.: Издательство Машиностроение, 1988.-416с.
7. Мудров А. Г. Текстовые документы. Учебно-справочное пособие/
А.Г. Мудров. — Казань, РИЦ «Школа», 2004. — 144с.
Курсовой проект ПЛК 062.
00.00. ПЗ Лист 2
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
