Расчет редуктора

Размещено на /

СОДЕРЖАНИЕ


1. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1 Выбор мощности двигателя

2.2 Выбор передаточных отношений привода

2.3 Определение чисел оборотов валов

2.4 Определение вращающих моментов

2.5 Срок службы приводного устройства

3. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА

3.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни

3.3 Проектный расчет закрытой передачи

3.4 Проверочный расчет закрытой передачи

4. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА

4.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни

4.2 Проектный расчет открытой передачи

4.3 Проверочный расчет открытой передачи

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

5.1 Выбор материала валов

5.2 Вал-шестерня

5.3 Вал колеса

5.4 Подбор подшипников

6. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ

7.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи

7.2 Консольные сила цилиндрической передачи

8. РАСЧЕТ ВАЛОВ

8.1 Расчетная схема быстроходного вала

8.2 Расчетная схема тихоходного вала

9. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ

9.1 Схема нагружения подшипников

9.2 Расчет по динамической грузоподъемности

10. РАСЧЕТ ШПОНОК

11. СМАЗЫВАНИЕ

12. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА


Расчет редуктора


Расчет редуктора


2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА


2.1 Выбор мощности двигателя


Мощность на выходе привода: Pвыхода=F∙v=3.4∙0.60=2.04 кВт

КПД привода:

=оп∙зп∙ муфты∙3подшип.=0.94∙0.96∙0.98∙0.993=0.85

оп=0.94

зп=0.96

муфты=0.98

подшип.=0.99

Требуемая мощность двигателя:

Pдвиг. треб=Pвыхода/=2.04/0.85=2.4 кВт

Выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Pном=3 кВт применив для расчета четыре варианта типа двигателя:


Вариант Тип двигателя Номинальная мощность Pном, кВт Частота вращения об/мин



синхронная при номинальном режиме nном

1

2

3

4

4АМ90L2Y3

4АМ100S4Y3

4АМ112MA6Y3

4АМ112MB8Y3

3

3

3

3

3000

1500

1000

750

2840

1435

955

700


2.2 Выбор передаточных отношений привода.


Частота вращения конвейра (выхода)

nвыхода=v∙60∙1000/(z∙p)=0.6∙60∙1000/(9∙80)=48.75 об/мин

Находим передаточное число привода u для каждого варианта:


u=nном/nвыхода=nном/48.75

Производим разбивку передаточного числа привода u, принимая для всех вариантов передаточное число редуктора постоянным uзп=4.


uрем.пер=u/uчерв.пер.


Передаточное число Вариант

1 2 3 4

Привода u

Открытой передачи uоп

Закрытой передачи uзп

58.25

14.56

4

29.43

7.35

4

19.59

4.9

4

14.35

3.58

4


Анализ таблицы:

а) первый вариант (u=58.37; nном=2840 об/мин) затрудняет реализацию принятой схемы двухступенчатого привода посредством конического редуктора и цепной передачи из-за большого передаточного числа u всего привода

б) четвертый вариант (u=14.35; nном=700 об/мин) не рекомендуется для приводов общего назначения.

в) в третьем варианте (u=29.43; nном=1435 об/мин) получилось передаточное число открытой передачи больше допускаемого.

г) из рассмотренных четырех вариантов предпочтительнее второй: u=19.59; nном=955 об/мин. Здесь передаточное число открытой передачи можно уменьшить за счет допускаемого отклонения скорости и таким образом получить среднее приемлемое значение.


2.3 Определение чисел оборотов валов


Ввал двигателя nноминал=955 об/мин

быстроходный вал редуктора nбв=nноминал=955 об/мин

тихоходный вал редуктора nтв=nбв/uзп=955/4=238.75 об/мин

вал привода nпривода=nвыхода=nтв/uоп=238.75/4.9=48.72 об/мин

2.4 Определение вращающих моментов


Tдвиг=PДВ∙103/ωном=3∙103/100=30 Н∙м

Tбв=Тдвиг∙hм∙hпк=30∙0.98∙0.99=29.1 Н∙м

Tтв=Тбв∙uзп∙hзп∙hпк=29.1∙4∙0.96∙0.99=110.6 Н∙м

Твых= Ттв∙uоп∙hоп∙hпк=110.6∙4.9∙0.94∙0.99=504.32 Н∙м


Таким образом, выбираем двигатель 4АМ112MA6Y3 (Рном=3кВт, nном=955 об/мин); передаточные числа: привода u=19.59, редуктора uзп=4, открытой передачи uоп=4.9.


2.5 Срок службы приводного устройства


Lh=365∙Lr∙tc∙Lc=365∙5∙8∙1=14600 ч

Lr – срок службы привода, лет –5 лет

tc – продолжительность смены – 8 часов

Lc – число смен – 1 смена


Тип двигателя: 4АМ112МА6Y3 Рном=3 кВт; nном=955 об/мин
Параметр Передача Параметр Вал

закрытая

(редуктор)

открытая
двигателя редуктора

Приводной рабочей

машины






быстрходный тихоходный

Переда-

точное

число u


4


4.9

Расчетная

мощность Р,

кВт

3 2.91 2.76 2.57



Угловая

скорость ω, 1/с

100 100 25 5.1

КПД

η


0.96


0.94


Частота вращения n об/мин 955 955 238.75 48.72



Вращающий

момент Т, Н∙м

30 29.1 110.6 504.32

3. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА


3.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни


Выбираем материал:

а) Для шестерни: Сталь 45; HB=269..302; σВ=890 Н/мм2; σТ=650 Н/мм2

σ-1=380 Н/мм2 ; термообработка улучшение; HBср=285,5

б)Для колеса: Сталь 40Х; HB=235..262; σВ=790 Н/мм2; σТ=640 Н/мм2

σ-1=375 Н/мм2 термообработка нормализация; HBср=248,5

Допускаемые контактные напряжения

а)коэффициент долговечности для зубьев шестерни


Расчет редуктора


где N1=573ωLh=573∙100∙14600=8.36∙109

NH01 из таблицы 3.3 [1] NH01=19∙106

Т.к. NH01 меньше N1 то принимаем KHL1=1

б) коэффициент долговечности для зубьев колеса


Расчет редуктора


где N2=573ωLh=573∙25∙14600=2.09∙108

NH02 из таблицы 3.3 [1] NH02=16.5∙106

Т.к. NH02 меньше N2 то принимаем KHL2=1

допускаемое напряжение

а) шестерня [σ]H01=1.8HBср+67=1.8∙285.5+67=580.9

б) колесо [σ]H02=1.8HBср+67=1.8∙248.5+67=514.4

допускаемое контактное напряжение

а) шестерня [σ]H1=KHL1[[σ]H01=580.9

б) колесо [σ]H2=KHL2[[σ]H02=514.4

выбираем [σ]H=[σ]H2=514.4 Н/мм2

Допускаемые напряжения изгиба

а)коэффициент долговечности для зубьев шестерни


Расчет редуктора


где N1=573ωLh=573∙100∙14600=8.36∙109

NF0=4∙106

Т.к. NF0 меньше N1 то принимаем KFL1=1

б) коэффициент долговечности для зубьев колеса


Расчет редуктора


где N2=573ωLh=573∙25∙14600=2.09∙108

NF0=4∙106

Т.к. NF0 меньше N2 то принимаем KFL2=1

допускаемое напряжение

а) шестерня [σ]F01=1.03HBср=1.03∙285.5=294.065

б) колесо [σ]F02=1.03HBср=1.03∙248.5=255.955

допускаемое контактное напряжение

а) шестерня [σ]F1=KFL1[[σ]F01=294.065

б) колесо [σ]F2=KFL2[[σ]F02=255.955

выбираем [σ]F=[σ]F2=255.955 Н/мм2


Элемент

передачи

Марка

материала

Dпред

мм

Термообработка HB σВ σТ σ-1 [σ]H [σ]F





Н/мм2

Шестерня

Колесо

Ст 45

Ст 40Х

80

200

Улучшение

Улучшение

269..302

235..262

890

790

650

640

380

375

-

514,4

-

255.955


3.3 Проектный расчет закрытой передачи


Внешний делительный диаметр


Расчет редуктора


Выбираем стандартное число по таблице 13.15 [1] de2=160.

Углы делительных конусов шестерни d1 и колеса d2.


Расчет редуктора Расчет редуктора


Внешнее конусное расстояние


Расчет редуктора


Ширина зубчатого венца шестерни и колеса


b=ψRRe=0.285∙82.46=23.5 мм


Округляем до стандартного b=25 мм

Внешний окружной модуль


Расчет редуктора


Число зубьев колеса z2 и шестерни z1

Расчет редуктора Расчет редуктора


Фактическое передаточное число


Расчет редуктораРасчет редуктора


Действительные углы делительных конусов шестерни d1 и колеса d2.


Расчет редуктора Расчет редуктора


Коэффициент смещения инструмента

xn1=0.38

Основные геометрические размеры передачи

Основные размеры шестерни:

делительный диаметр de1=z1mte=26∙1.51=39.26 мм

диаметр вершин зубьев:


dae1=de1+1.64(1+xn)mtecos1=39.26+1.64∙(1+0.38)∙1.51∙0.97=42.57 мм


диаметр впадин зубьев:


dfe1=de1-1.64(1.2-xn)mtecos1=39.26-1.64∙(1.2-0.38)∙1.51∙0.97=37.3 мм


Основные размеры венца колеса

делительный диаметр de2=z2mte=106∙1.51=160.06 мм

диаметр вершин зубьев:


dae2=de2+1.64(1-xn)mtecos2=160.05+1.64∙(1.2-0.38)∙1.51∙0.23=160.51 мм

диаметр впадин зубьев:


dfe2=de2-1.64(1.2+xn)mtecos2=160.05-1.64∙(1.2+0.38)∙1.51∙0.23=159.15 мм


Средний делительный диаметр

d1»0.857de1=0.857∙39.26=33.64 мм

d2»0.857de2=0.857∙160.06=137.17 мм


Проектный расчет
Параметр Значение Параметр Значение
Внешнее конусное расcтояние Re 82.46

Внешний делительный диаметр:

Шестерни de1

Колеса de2


39.26

160.05

Внешний окружной модуль mte 1.51 мм

Внешний диаметр окружности вершин

Шестерни dae1

Колеса dae2


42.57

160.51

Ширина зубчатого венца b 25

Число зубьев:

Шестерни z1

Колеса z2


26

106

Внешний диаметр окружности

впадин

шестерни dfe1

колеса dfe2


37.3

159.15

Вид зубьев


Угол делительного

конуса, град

шестерни 1

колеса 2


13.79

76.21

Средний делительный диаметр

Шестерни d1

Колеса dq


33,64

137.17


3.4 Проверочный расчет закрытой передачи.


Контактные напряжения


Расчет редуктора


Ft=2∙Tтв∙103/d2=2∙110.6∙103/137.17=1612.6 Н

KHα=1 – коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями


Расчет редуктора


KHv=1.02 – коэффициент динамической нагрузки

Напряжение изгиба зубьев колесаF

а) колесо


Расчет редуктора Н/мм2


YF2=3.62 - коэффициент формы зуба колеса

Yβ=1– коэффициент учитывающий наклон зуба

KFα=1 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

KFβ=1.1 – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

KFv=1.05 – коэффициент динамической нагрузки

б) шестерня Расчет редуктора

YF1=3.47 - коэффициент формы зуба колеса


Проверочный расчет
Параметр Допускаемые значения Расчетные значения
Контактные напряжения H, Н/мм2 514.4 446
Напряжения изгиба F, Н/мм2 255.955 170.72


4. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА


4.1 Выбор материала зубчатого колеса и шестерни


Выбираем материал

а) Для шестерни: Сталь 45; HB=269..302; σВ=890 Н/мм2; σТ=650 Н/мм2

σ-1=380 Н/мм2; термообработка улучшение; HBср=285,5

б)Для колеса: Сталь 40Х; HB=235..262; σВ=790 Н/мм2; σТ=640 Н/мм2

σ-1=375 Н/мм2 термообработка нормализация; HBср=248,5

Допускаемые контактные напряжения

а) коэффициент долговечности для зубьев шестерни


Расчет редуктора


где N1=573ωLh=573∙25∙14600=2.09∙108

NH01 из таблицы 3.3 [1] NH01=19∙106

Т.к. NH01 меньше N1 то принимаем KHL1=1

б) коэффициент долговечности для зубьев колеса


Расчет редуктора


где N2=573ωLh=573∙5.1∙14600=4.2∙107

NH02 из таблицы 3.3 [1] NH02=16.5∙106

Т.к. NH02 меньше N2 то принимаем KHL2=1

допускаемое напряжение

а) шестерня [σ]H01=1.8HBср+67=1.8∙285.5+67=580.9

б) колесо [σ]H02=1.8HBср+67=1.8∙248.5+67=514.4

допускаемое контактное напряжение

а) шестерня [σ]H1=KHL1[[σ]H01=580.9

б) колесо [σ]H2=KHL2[[σ]H02=514.4

выбираем [σ]H=[σ]H2=514.4 Н/мм2

Допускаемые напряжения изгиба

а)коэффициент долговечности для зубьев шестерни


Расчет редуктора


где N1=573ωLh=573∙25∙14600=2.09∙108

NF0=4∙106

Т.к. NF0 меньше N1 то принимаем KFL1=1

б) коэффициент долговечности для зубьев колеса


Расчет редуктора


где N2=573ωLh=573∙5.1∙14600=4.2∙107

NF0=4∙106

Т.к. NF0 меньше N2 то принимаем KFL2=1

допускаемое напряжение

а) шестерня [σ]F01=1.03HBср=1.03∙285.5=294.065

б) колесо [σ]F02=1.03HBср=1.03∙248.5=255.955

допускаемое контактное напряжение

а) шестерня [σ]F1=KFL1[[σ]F01=294.065

б) колесо [σ]F2=KFL2[[σ]F02=255.955

выбираем [σ]F=[σ]F2=255.955 Н/мм2


Элемент

передачи

Марка

материала

Dпред

мм

Термообработка HB σВ σТ σ-1 [σ]H [σ]F





Н/мм2

Шестерня

Колесо

Ст 45

Ст 40Х

80

200

Улучшение

Улучшение

269..302

235..262

890

790

650

640

380

375

-

514,4

294,065

255,955

4.2 Проектный расчет открытой передачи.


Межосевое расстояние


Расчет редуктора


Выбираем стандартное число по таблице 13.15 [1] aw=205.

Делительный диаметр колеса


Расчет редуктора


Ширина венца колеса

b2=ψaaw=0.3∙205=61.5 мм

Модуль зацепления


Расчет редукторамм


принимаем m=2 мм

Суммарное число зубьев шестерни и колеса


Расчет редуктора


Число зубьев шестерни


Расчет редуктора

Число зубьев колеса Расчет редуктора

Фактическое передаточное число


Расчет редуктора; Расчет редуктора


Фактическое межосевое расстояние


Расчет редуктора


Основные геометрические размеры передачи

Основные размеры шестерни:

делительный диаметр Расчет редукторамм

диаметр вершин зубьев da1=d1+2m=70+2∙2=74 мм

диаметр впадин зубьев df1=d1-2.4m=70-2.4∙2=65.2 мм

ширина венца b1=b2+4=63+4=67 мм

по таблице 13.15 [1] выбираем b1=60 мм

Основные размеры колеса

делительный диаметр Расчет редукторамм

диаметр вершин зубьев da2=d2+2m=340+2∙2=344 мм

диаметр впадин зубьев df2=d2-2.4m=340-2.4∙1,5=335.2 мм

ширина венца b2=ψaaw=0.3∙205=61.5 мм

по таблице 13.15 [1] выбираем b2=63 мм


4.3 Проверочный расчет открытой передачи.


Межосевое расстояние


aw=(d1+d2)/2=(70+340)/2=205 мм

Контактные напряжения зубьев


Расчет редуктора Н/мм2


K=436 – вспомогательный коэффициент


Ft3=2∙Tвых∙103/d2=2∙504.32∙103/340=2966.6 Н


KHα=1 – коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями


Расчет редуктора


KHv=1.03 – коэффициент динамической нагрузки

Напряжение изгиба зубьев колеса F

а) колесо


Расчет редуктора Н/мм2


YF2=3.63 - коэффициент формы зуба колеса

Yβ=1 – коэффициент учитывающий наклон зуба

KFα=1 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

KFβ=1 – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

KFv=1.20 – коэффициент динамической нагрузки

б) шестерня


Расчет редуктора

YF1=3.75 - коэффициент формы зуба колеса


Проектный расчет
Параметр Значение Параметр Значение
Межосевое расстояние aw 205 Угол наклона зубьев β 0
Модуль зацепления m 12

Диаметр делительной

окружности

шестерни

колеса


70

340

Ширина зубчатого венца

Шестерни b1

Колеса b2


67

63



Число зубьев

Шестерни z1

Колеса z2


35

170

Диаметр окружности вершин

Шестерни da1

Колеса da2


74

344

Вид зубьев

Диаметр окружности впадин

Шестерни df1

Колеса df2


65,2

335,2

Проверочный расчет
Параметр Расчетные значения Допускаемые значения Примечания
Контактные напряжения σ, Н/мм2 400 514,4

Напряжения изгиба,

Н/мм2

σF1 105,9 294,065

σF2 102,55 255,5

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

двигатель муфта подшипник привод

5.1 Выбор материала валов


Для валов выбираем материал: Сталь 45, термообработка – улучшение, твердость 269..302 HB, допускаемые напряжения

σВ=890 Н/мм2; σT=650 Н/мм2 σ-1=380 Н/мм2

для шестерни []к=10 Н/мм2

для вала колеса []к=20 Н/мм2


5.2 Вал-шестерня


1-я ступень под полумуфту


Расчет редуктора


стандартный размер d1=20 мм

l1=1.8∙d1=1.8∙20=36 мм

стандартный размер l1=36 мм

фаска с=1 мм

радиус галтели rг=2 мм

2-я ступень под уплотнение крышки с отверстием.

d2=d1+2t=20+2∙2=24 мм

при t=2

стандартный размер d2=24 мм

l2=0,6d2=0.6∙24=14.4 мм

стандартный размер l2=15 мм

3-я ступень под подшипник

d3=d2+2t=24+2∙2.5=30 мм

l3 определяется графически

4-я ступень под шестерню

d4=d3+3.2r=30+3.2∙2=36,4 мм

при r=2

стандартный d4=37 мм

l3 определяется графически

5-я ступень под резьбу

по таблице 10.11 [1] выбираем

d5=27 мм M27x1.5

l5= определяется графически


5.3 Вал колеса


1-я ступень под элемент открытой передачи


Расчет редуктора


стандартный размер d1=30 мм

l1=1.3∙d1=1.3∙30=39 мм

стандартный размер l1=40 мм

2-я ступень под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

d2=d1+2t=30+2∙2.5=35 мм

при t=2.5

стандартный размер d2=35 мм

l2=1.25d2=1.25∙35=43.75 мм

стандартный размер l2=45 мм

3-я ступень под колесо

d3=d2+3.2r=35+3.2∙2.5=43 мм

при r=2.5

стандартный d3=45 мм

l3= определяется графически

4-я ступень под подшипник

d4=d2=35 мм

l4=T+c=24.5+2=26.5 мм

где T-ширина роликовых-конических однорядных подшипников Т=24.5 мм

стандартный размер l4=26 мм

5-я ступень

d5=d3+3f=45+3∙1.6=49.8 мм

стандартный размер d2=50 мм

l5= определяется графически


5.4 Подбор подшипников


Для быстроходного вала шестерни выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7306 схема расположения врастяжку. (d=30; D=72; T=21; Cr=40 кН; C0r=29.9 кН)

Для тихоходного вала колеса выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7507 схема расположения враспор. (d=35; D=72; Т=24.5; Cr=53 кН; C0r=40 кН)


Предварительные размеры валов

Вал

материал: Сталь 45,

σВ=890 Н/мм2;

σТ=650 Н/мм2

σ-1=380 Н/мм2

Размеры ступней, мм Подшипники

d1 d2 d3 d4 Типоразмер dxDxB(T), мм Динамическая грузоподъемность Cr, кН Статическая грузоподъемность C0r, кН

l1 l2 l3 l4



Быстроходный 20 24 37 30 7306 30x72x21 40 29.9

36 15





Тихоходный 30 35 45 35 7507 35x72x24,5 53 40

40 45
26



6. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ


Tр=T∙K=30∙2=60 Н∙м

К=2 – коэффициент режима нагрузки

Выбираем упругую муфту со звездочкой. (ГОСТ 21425-93). Диаметр отверстия 24 мм.

T=63 Н∙м

Радиальная сила, с которой муфта действует на вал:


Расчет редуктора


где с∆r=800 Н/мм из таблицы 10.28 [1] (d=24 мм).


7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ


7.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи


Угол зацепления =20є.

а) Окружная сила на колесе


Расчет редуктора


б) Окружная сила на шестерне

Ft1=Ft2=1612.6H

в) Радиальная сила на шестерне

Расчет редуктора

r=0.44cos1-0.7sin1=0.44cos13.79-0.7sin13.79=0.26

г) Осевая сила на колесе

Расчет редуктора

д) Осевая сила на шестерне

Расчет редуктора

a=0.44sin1+0.7cos1=0.44sin13.79+0.7cos13.79=0.78

е) Радиальная сила на колесе

Расчет редуктора


7.2 Консольные сила цилиндрической передачи


а) Окружная сила на колесе


Расчет редуктора

б) Окружная сила на шестерне

Ft3=Ft4=2966.6 Н

в) Радиальная сила на колесе


Расчет редуктора


г) Радиальная сила на шестерне

Fr3=Fr4=1067.976 Н


8. РАСЧЕТ ВАЛОВ


8.1 Расчетная схема быстроходного вала


Расчет редуктора


Определение реакций в подшипниках

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (быстроходный вал)

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции


Расчет редуктора; Расчет редуктора

Расчет редуктора

Расчет редуктора; Расчет редуктора

Расчет редуктора


б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X

MA=0; MB=0; MC=RBY∙lБ; MD=RBY∙(lБ+l1)+RCY∙l1; MD=Fa1∙d1/2

2. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции


Расчет редуктора;Расчет редуктора

Расчет редуктора

Расчет редуктора;Расчет редуктора;

Расчет редуктора


б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y

MA=0; MB=-FM∙lM; MC=-FM∙(lM+lБ)+RBX∙lБ; MC=Ft1∙lБ; MD=0

3. Строим эпюру крутящих моментов


Расчет редуктора


4. Суммарные радиальные реакции


Расчет редуктора

Расчет редуктора

5. Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях


Расчет редуктора

Расчет редуктора

Расчет редуктора


Проверка прочности валов

Сечение В

материал вала: Сталь 45 (σ-1=380 Н/мм2 τ-1=220.4 Н/мм2 ) d=30 мм;

а) нормальные напряжения


Расчет редуктора Расчет редуктора


б) касательные напряжения


Расчет редуктора Расчет редуктора


в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений


Расчет редуктора

Расчет редуктора


Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Kd – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [1] (посадка с натягом) выбираем

Расчет редуктора; Расчет редуктора


KF – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] KF=1.40

г) предел выносливости в расчетном сечении вала


Расчет редуктора

Расчет редуктора


д) коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора

Расчет редуктора


е) общий коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора


Сечение С

материал вала: Сталь 45 (σ-1=390 Н/мм2 τ-1=220.4 Н/мм2 ) d=30 мм;

а) нормальные напряжения


Расчет редуктора Расчет редуктора


б) касательные напряжения

Расчет редуктора Расчет редуктора


в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений


Расчет редуктора

Расчет редуктора


Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Kd – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [1] (посадка с натягом) выбираем Расчет редуктора; Расчет редуктора

KF – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] KF=1.40

г) предел выносливости в расчетном сечении вала


Расчет редуктора

Расчет редуктора


д) коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора

Расчет редуктора


е) общий коэффициент запаса прочности

Расчет редуктора


Сечение D

материал вала: Сталь 45 (σ-1=390 Н/мм2 τ-1=220.4 Н/мм2 ) d=33.64 мм;

а) нормальные напряжения


Расчет редуктора

Расчет редуктора


б) касательные напряжения


Расчет редуктора

Расчет редуктора


в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений


Расчет редуктора

Расчет редуктора


Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Kd – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [1] выбираем Kσ=1.7 Kτ=1.55

по таблице 11.3 [1] выбираем Kd=0.87 для (Kσ)D ; Kd=0.76 для (Kτ)D

KF – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] KF=1.40

г) предел выносливости в расчетном сечении вала


Расчет редуктора

Расчет редуктора


д) коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора

Расчет редуктора


е) общий коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора


8.2 Расчетная схема тихоходного вала


Расчет редуктора


Определение реакций в подшипниках

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (быстроходный вал)

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции


Расчет редуктора;Расчет редуктора;

Расчет редуктора

Расчет редуктора;Расчет редуктора;

Расчет редуктора


б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X

MA=0; MB=RAY∙l2; MD=0; MC=-Fr3∙lОП; MB=Fr3∙(lОП+lT)-RCY∙lT;

2. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции


Расчет редуктора; Расчет редуктора ;

Расчет редуктора

Расчет редуктора; Расчет редуктора ;

Расчет редуктора


б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y

MA=0; MB=RAX∙l2; MD=0; MC=-Ft3∙lОП; MB=-Ft3∙(lОП+lT)+RCx∙lT;

3. Строим эпюру крутящих моментов


Расчет редуктора


4. Суммарные радиальные реакции


Расчет редуктора

Расчет редуктора


5. Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях

Расчет редуктора

Расчет редуктора


Проверка прочности валов

Сечение В

материал вала: Сталь 45 (σ-1=390 Н/мм2 τ-1=220.4 Н/мм2 ) d=45 мм;

а) нормальные напряжения


Расчет редуктора

Расчет редуктора


б) касательные напряжения


Расчет редуктора

Расчет редуктора


в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений


Расчет редуктора

Расчет редуктора


Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Kd – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [1] по таблице 11.2 [1] выбираем Kσ=2 Kτ=1.9

по таблице 11.3 [1] выбираем Kd=0.84 для (Kσ)D ; Kd=0.72 для (Kτ)D

KF – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] KF=1.40

г) предел выносливости в расчетном сечении вала


Расчет редуктора

Расчет редуктора


д) коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора

Расчет редуктора


е) общий коэффициент запаса прочности


Расчет редуктора


Сечение C

материал вала: Сталь (σ-1=390 Н/мм2 τ-1=220.4 Н/мм2 ) d=35 мм;

а) нормальные напряжения


Расчет редуктора Расчет редуктора


б) касательные напряжения


Расчет редуктора Расчет редуктора

в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений


Расчет редуктора

Расчет редуктора


Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Kd – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [1] (посадка с натягом) выбираем

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: