Привод механизма поворота крана

Рисунок 11.1 — Основные геометрические размеры шпонок1 — Зубчатое колесо; 2 — Шпонка; 3 — Вал.

9. Проверочный расчет вала9.

1 Проверочный расчет быстроходного вала

Определим коэффициент запаса усталостной прочности по формуле:

где: — коэффициенты запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям соответственно;

значение коэффициента запаса усталостной прочности (=2.5÷4).Коэффициент запаса усталостной прочности: — по нормальным напряжениям:;

— по касательным напряжениям:;где: — пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изменений напряжений изгиба и кручения: где: — предел прочности (для стали 45 = 890 МПа);;. — амплитудные значения напряжений изгиба и кручения;

значения напряжений изгиба и кручения (при реверсивном режиме работы).Для определения найдем осевой момент сопротивления:.Для определения найдем полярный момент сопротивления:

Имеем: — коэффициенты концентрации напряжений, зависят от типа концентратора и прочности материала;

учитывающий размер (диаметр) детали;

учитывающий состояния поверхности вала;

асимметрии цикла. Принимаем значения коэффициентов:

коэффициенты концентрации напряжений от шпоночного паза при σв=600 МПа, — коэффициенты, учитывающие размер детали (при d =45,6 мм) , — коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки;

— коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали, Коэффициент запаса усталостной прочности: — по нормальным напряжениям:;

— по касательным напряжениям:;Коэффициент запаса усталостной прочности:

9.2 Проверочный расчет тихоходного вала

Определим коэффициент запаса усталостной прочности по формуле:

где: — коэффициенты запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям соответственно;

значение коэффициента запаса усталостной прочности (=2.5÷4).Коэффициент запаса усталостной прочности: — по нормальным напряжениям:;

— по касательным напряжениям:;где: — пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изменений напряжений изгиба и кручения: где: — предел прочности (для стали 45 = 890 МПа);;. — амплитудные значения напряжений изгиба и кручения;

значения напряжений изгиба и кручения (при реверсивном режиме работы).Для определения найдем осевой момент сопротивления:

Для определения найдем полярный момент сопротивления:

Имеем: — коэффициенты концентрации напряжений, зависят от типа концентратора и прочности материала;

учитывающий размер (диаметр) детали;

учитывающий состояния поверхности вала;

асимметрии цикла. Принимаем значения коэффициентов:

коэффициенты концентрации напряжений от шпоночного паза при σв=600 МПа, — коэффициенты, учитывающие размер детали (при d =125 мм) , — коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки;

— коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали, Коэффициент запаса усталостной прочности:

по нормальным напряжениям:;

— по касательным напряжениям:;Коэффициент запаса усталостной прочности:.

10. Смазка редуктора

В редукторе смазыванию подлежат зубчатые зацепления и подшипники качения. Т.к. окружная скорость зубчатых колес в обоих зацеплениях превышает 1 м/с для смазывания зубьев применим картерную смазку, при которой зубья колеса второй ступени погружаются в масло и разбрызгивают его, обеспечивая смазывание зубьев всех зубчатых колес. Для предотвращения попадания продуктов износа зубьев вместе с маслом при разбрызгивании на беговые дорожки и тела качения подшипников применим раздельную смазку: для зубчатых колес — жидкое масло, для подшипников качения — пластичную смазку. При этом в расточках корпуса под подшипниковые узлы разместим мазеудерживающие кольца, предотвращающие вымывание пластичной смазки жидким маслом. Рекомендуемая вязкость масла при скорости v=2,3 м/с ϑ=118 сСт ([1], табл.

8.8).Учитывая требуемую вязкость смазки, в зависимости от окружной скорости, в качестве смазки зубчатых колес редуктора примем индустриальное масло И-100А, вязкость которого составляет ϑ=90−118 сСт ([1], табл.

8.10).Глубину погружения зубьев зубчатого колеса второй ступени в масляную ванну примем равной высоте зуба. Количество масла определим по формуле:

Принимаем 4 л. В качестве смазки подшипниковых узлов примем солидол марки УС-1, которым заполняется 1/3 камеры каждого подшипникового узла при сборке редуктора. Список использованной литературы1. Чернавский С. А. Курсовое проектирование деталей машин /С.А.Чернавский, Г. М. Ицкович, К. Н. Боков, И. М. Чернин, Д. В. Чернилевский. — М.: Машиностроение, 1979 г. — 351 с.

2. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин / А. Е. Шейнблит. — М.: Высшая школа, 1991 г. — 432 с.

3. Чернин И. М. Расчеты деталей машин / И. М. Чернин.- Минск: Выш. школа, 1978 г. — 472 с.

4. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. 'Конструирование узлов и деталей машин', М.: Высш. шк., 1998. 447 c., ил.

5. Детали машин и основы конструирования./ Под ред. М. Н. Ерохина. М.: Колос

С, 2005.