Проектирование привода общего назначения
Материалом вала является сталь 45 со следующими механическими характеристиками в=370 МПа; -1=246 МПа; -1=142 МПа.
Изгибающие моменты в опасном сечении:
Mx = 60·Rx4 = 404 Н·м;
My = 60Ry4 – Fad2/2 = 375 Н·м
Суммарный изгибающий момент:
Н·м.
Рис. 5. Эпюры моментов при работе ведомого вала
Определяем геометрический момент сопротивления кручению опасного сечения:
мм3
(45)
Определяем геометрический момент сопротивления изгибу опасного сечения:
мм3
(46)
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
МПа (47)
Амплитуда и среднее напряжение цикла нормальных напряжений:
МПа; (48)
m=0.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
,
(49)
где k – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений, для шпоночного паза k =1,59 [1, c.163]; – масштабный фактор по нормальным напряжениям, =0,775; – учитывает влияние материала, =0,1 [1, с.164].
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
,
(50)
где k – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений, для шпоночного паза k =1,49 [1, c.163]; – масштабный фактор по нормальным напряжениям, =0,67; – учитывает влияние материала, =0,1 [1, с.164].
Суммарный коэффициент запаса циклической прочности:
(51)
Вал условиям циклической прочности удовлетворяет.
10. Выбор посадок деталей привода
Посадки на гладких соединениях назначаем в соответствии с рекомендациями изложенными в [2].
Посадка червячного колеса на вал H7/p6 ГОСТ 25347-82. Посадка шкива ремённой передачи на вал редуктора Н7/h6.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по H7.
Посадка бронзового венца червячного колеса на чугунный центр H7/p6.
11. Выбор сорта масла
Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. Вязкость масла назначаем по рекомендациям [1]. При контактных напряжениях H=12 МПа и скорости скольжения v=1,53 м/с рекомендуемая вязкость масла 15·10-6 м2/с. Принимаем авиационное масло марки МС-22.
12. Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю часть корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают крыльчатки и подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80…100 С. Собранный червячный вал вставляют в корпус.
В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле. Собранный вал укладывают в основании корпуса и надевают крышку, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком. Для центровки крышку устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышку с прокладками.
Регулировку радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.
Для регулировки червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок с одной стороны корпуса в другую. Чтобы при этом сохранилась регулировка подшипников, суммарная толщина прокладок должна быть неизменной.
Ввертываем пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
Собранный редуктор испытывают на стенде.
Библиографический список
1. Курсовое проектирование деталей машин / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.
2. Методика расчёта зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании: Методические указания / Соств. В.Я, Баранцов, Т.Г. Зайцева. – Липецк, 1991. – 32 с.