Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Проектирование узла ведомого вала одноступенчатого редуктора - файл 1.doc


Проектирование узла ведомого вала одноступенчатого редуктора
скачать (1524.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1525kb.08.12.2011 17:07скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
<<><><2 ><Детали ><машин>
<Проектирование ><узла ><ведомого ><вала ><одноступенчатого ><ре><дуктора>
<2.1. ><Исходные ><данные>
<Кинематическая ><схема ><><редуктора>


<Вращающий ><момент ><на ><колесе ><2: T><><2><=340 Нм>

<Найдем ><нагрузку >от муфты:

^ Н

<><><><По ><><заданию ><нормальную ><силу ><в ><зацеплении ><принимаем>

;

H

<Найдем ><окружное ><усилие: ;>

<><><><><><><><где>< α>< ><= ><20°угол ><профиля ><инструмента>

H;

<Вычисляем ><делительный ><диаметр ><колеса:>

мм

;

<><где m ><><– модуль ><зубьев;>

<z><2>< ><≤100 – ><количество ><зубьев;>

<Принимаем ><z2 ><=100;>

<Отсюда

m≥1.59>

<Округляем ><><до ><стандартного ><значения ><1-го ><ряда ><т=2 ><[1,с72]>
<Значит ><число ><зубьев , округляем <z><2>< =79>>

<Тогда ><делительный ><диаметр ><d><2>< ><= ><2·79>< ><= ><158 мм>

<диаметр ><вершин ><d><a2>< ><=d><2>< ><+ ><><= ><158 ><+ ><2·2>< ><= 1><62 мм>

<диаметр ><впадин ><df><2>< ><=d><2>< ><- 2.5m ><= ><158-2.5·2 ><= ><153 мм >

<2.2.>< ><Проектный ><расчет ><выходного ><вала>
<Определяем ><минимальный ><допустимый ><диаметр ><вала ><из ><условия ><прочности.>

<Условие ><прочности ><вала: >

<><><><><><><><где>< ><[τ] ><=(10...15)МПа. ><Принимаем ><[τ] ><= ><15МПа, ><тогда>

мм;

<Вычисление ><значение ><диаметра ><округляем ><в ><большую ><сто­><рону ><до ><стандартного: ><d><2>< ><= 50мм;>
<2.3.>< ><Конструирование ><формы ><вала>
<В ><зависимости ><от ><диаметра d2 ><определяем ><высоту ><буртика ><t:>

<t=(1.5...5)мм; ><t=4>

<Диаметр ><вала ><под ><уплотнитель ><равен:>

<d><2y>< ><=d><2><+2t ><= ><50 ><+ ><2-4>< ><= ><58 мм>

<Округляем ><в ><большую ><сторону ><до ><стандартного ><значения ><диаметра:>

<d><2y>< ><= ><60мм>

<Диаметр ><вала ><под ><подшипник ><можно ><принять ><равным ><диа><метру ><вала ><под ><уплотнитель, ><но ><необходимо ><предусмотреть, ><что><бы ><этот ><диаметр ><был ><стандартным ><для ><подшипника:>

<d><2n>< ><><d><>< ><= ><60мм>

<Диаметр ><вала ><под ><колесо ><равен:>

d<><2K><= d<>2n><><+2t><min><=60 ><+ ><2·1.5>< ><= ><63><MM>

<Вычисленное ><значение ><диаметра ><округляем ><в ><большую ><сторону ><до ><стандартного ><размера:>

<d><2K>< ><= ><70 ><мм>

<Диаметр ><буртика ><для ><упора ><колеса ><равен:>

<d><2б>< ><= ><d><2K>< ><+ ><2t><max>< ><= ><70 ><+ ><2·><><5 ><= ><80 мм>

<
>

<2.4. ><Конструирование ><элементов ><редуктора>
<2.4.1. ><><Определение ><размеров ><ступицы ><колеса.>

<Определяем ><длину ><посадочного ><отверстия ><колеса:>

lступ<><>< ><= ><(1 ><...1,5)d><2K>< ><= ><1,28 ·>< ><70 ><= ><90мм;>

<Определяем ><диаметр ><ступицы:>

<d><cmyn>< ><= ><(1,5...2)d><2K>< ><= ><1,57 ·>< ><70 ><= ><1><10мм;>

<Ширину ><буртика ><><упорного ><кольца)>

<А1 ><рекомендуется ><принимать ><в ><пределах ><от ><10 ><до ><15мм,>

А2<><>< ><рекомендуется ><принимать ><в ><пределах ><от ><5 ><до ><15 ><мм.>

<Принимаем: А1><= 10>< мм; ><А><2><=10мм.>

<Определяем ><длину ><муфты:>

lM<><>< ><= ><(1.5 ><...2)d><2>< ><= ><1,6 ·>< ><50 ><= >80мм<.>
<2.4.2. ><><Выбор ><подшипников ><качения.>

<При ><подборе ><подшипников ><учитывается ><величина ><нагрузки. ><Т.к ><f><m>< ><<3 к><Н, ><то ><выбираем ><подшипник ><легкой ><серии ><радиальный ><однорядный ><шариковый ><подшипник. ><(ГОСТ ><8338-75)>

<По ><диаметру ><вала ><под ><подшипник ><d><2><n ><выбираем ><подшипник>

<212 <ГОСТ >8338-75>

<>

<>

<2.4.3. ><><Определение ><толщины ><корпусной ><детали.>

<Толщину ><стенки ><принимают ><в ><зависимости ><от ><диаметра ><от><верстия ><D ><под ><подшипник.>

мм

<Толщина ><фланца:> δфл=1,5·δ1=1,5·8=12 мм;

<Длина ><><фланца lфл=1,5·В=1,5·22=33 мм.>

<>

<

>

<2.4.4. ><><Конструирование ><крышки ><узла ><подшипника.>
<По ><диаметру ><отверстия ><D=110mm>

<Под ><подшипник ><из ><таблицы ><«Крышки ><торцовые ><с ><отверсти><ем ><для ><манжетного ><уплотнения» ><по ><ГОСТ ><18512-73 ><([6]с.393) ><при><нимаем:>

<>

<


D

D1

D2

D3

H

h1

B

n

b1

h

l

110

130

155

95

23

15

20

6

13.6

5

3

>

<2.4.5. ><Подбор ><для ><соединения ><вал-ступица ><колеса.>
<По ><диметру ><d><2r>< ><назначаем ><размеры ><поперечного ><сечения ><шпонки.>

d2K=70 мм.


^ Диаметр вала

Сечение

s

Глубина паза

Длина l

65…75

b

h

0,4…0,6

вал t1

ступицы t2




20

12




7,5

4,9

56…220


<>

<Длина ><шпонки l=lступ-(5…10)><><><мм;>

<l=90-10=80мм.>

<

>

<2.4.><7. ><Подбор ><шпонки ><для ><соединения ><вал ><муфта.>
<По ><диаметру ><d><2>< ><назначаем ><размеры ><поперечного ><сечения ><шпонки>

^ Диаметр вала

Сечение шпонки

s

Глубина паза

Длина l

b

H

Вала t1

Ступицы t2

50…58

16

10

0,4…0,6

6

4,3

45…180


d<><2 =50мм.>

<Длина ><шпонки ><l=l><м><-(5...><10)мм;>

<I=><><><80-10=70мм.>
<2.5.>< ><Определение ><линейных ><размеров ><вала.>
<
l1=l2=B/2+A1+lступ/2=22/2+10+90/2=66 мм

l3=(lф-B/2)+δкр+A2+lм/2=(33-22/2)+18+10+80/2=90 мм

>

<2.6.>< ><Определение ><коэффициента ><запаса ><усталостной ><проч><ности ><в ><опасном ><сечении>
<2.6.1. ><Назначение ><материала ><вала>
П<><ринимаем ><в ><качестве ><материала ><вала ><углеродистую ><сталь ><марки ><Сталь45.>

σв=560 МПа; σm=280 МПа;

σ-1=250 МПа; ττ=150 МПа;

τ-1=150 МПа; НВ=220
<2.6.2. ><Режим ><работы ><вала>
<>

<Для ><симметричного ><цикла: σаmax, σm=0.>

<Для ><пульсирующего ><цикла:>< τam=2τa >
<2.6.3. ><Проверочный ><расчёт ><вала ><на ><прочность>
<Нагрузки,>< ><действующие ><на ><вал:>

Fn=4610H;

Fm=2305H;

T2=340Нм.
<2.6.3.1. ><Определяем ><опорные ><реакции ><из ><условия ><статиче><ского ><><равновесия ><вала:>

ΣМ(Fi)A=0

-Fn·l1+RB·(l1+l2)-Fm(l1+l2+l3)=0

-4610·66+RB·(66+66)-2305·(66+66+90)=0,

RB=6164H

ΣМ(Fi)B=0

-RA·(l1+l2)+Fn·l2-Fm·l3=0

-RA·(66+66)+4610·66-2305·90=0

RA=751H

<2.6.3.2.Проверка ><правильности ><определения ><реакций ><опор ><из ><условий><><равновесия ><статики ><как ><суммы ><сил ΣFi(y)=0;>

RA+RB-Fn-Fm=0;

751+6164-4610-2305=0<><><><>

<><Следовательно, ><условие ><равновесия ><соблюдается.>
<2.6.3.3.Определяем ><изгибающие ><моменты ><М ><на ><каждом ><участке ><вала ><в ><произвольном ><поперечном ><сечении, ><используя ><метод ><сечений:>

<Рассечем ><вал ><в ><произвольном ><сечении ><на ><участке ><1 >< ><и ><от><брасываем ><><правую ><часть:>

Ml=RA·x1 где 0≤x1l1;

при x1=0 M1=RA·0=0

при x1=l1­ M1=751·0,066=49.56 H·м;

<Рассечем ><балку ><в ><произвольном ><сечении ><на ><участке ><2 ><и ><от><брасываем ><правую ><часть.>

Mll=RA·(l1+x2)-Fn·x2, где 0≤x2≤l2;

при x2=0, M2=RA·l1=751·0.066=49,56 H·м;

при x2=l2,M2=RA·(l1+l2)-Fn·l2=751·(0,066+0,066)-4610·0,066=-205,14H·м;< >

<Рассечем ><балку ><в ><произвольном ><сечении ><на ><участке ><3 ><и ><от><брасываем ><левую ><часть:>

<M3=-Fm·x3 где 0≤x3l3;

при x3=0 M3=0 Н·м;

при x3=l3 M3=-2305·0,09=-205,14 H·м;>

<Наиболее ><опасным ><является ><сечение ><2-2, ><т.к ><на ><этом ><сече­><нии ><максимальный ><момент ><и ><d><2><n<d><2><K.>
<2.6.4. ><Определение ><коэффициент ><запаса ><устойчивости ><вала ><в ><опасном ><сечении ><2-2.>

<Общий><><коэффициент ><запаса ><усталостной ><прочности:>



<Амплитуда ><симметричного ><цикла ><нормальных ><напряжений ><при ><изгибе ><вала ><в ><опасном ><сечении;>

, Wz осевой момент сопротивления.



^ МПа;

<>

<><Амплитуда ><пульсирующего ><цикла ><касательных ><напряжений ><при ><кручении ><вала:>

, где Wp–популярный момент сопротивления.



МПа;

МПа;

<><Коэффициент ><запаса ><усталостной ><прочности ><по ><нормаль­><ным ><напряжениям ><от ><изгиба:>

;

<><к><σ,>< ><k><d><, k><F><><><факторы, ><влияющие ><на ><снижение ><предела ><вынос­><ливости>

k/kd=2,9 МПа,

kF=0,87 МПа

<><Ψσ – коэффициент, ><корректирующий ><влияние ><постоянной ><со­><ставляющей ><цикла ><напряжений ><на ><сопротивление ><усталости.>

Ψσ =<><><0,05 ><для ><углеродистой ><мягкой ><стали.>

σ<><m><-постоянная ><составляющая.>



<><Коэффициент ><запаса ><усталостной ><прочности ><по ><касатель­><ным ><напряжениям ><от ><кручения.>

;

<><k><m><,kd,kF ><-факторы, ><влияющие ><на ><снижение ><предела ><вынос­><ливости.>

km/kd=1,75 МПа<><><><><><><><,>

k<><F><=0.87МПа;>

Ψm<коэффициент, ><корректирующий ><влияние ><постоянной ><со­><ставляющей ><цикла ><напряжений ><на ><сопротивление ><усталости, Ψ><><т><=0 ><для ><углеродистой ><мягкой ><стали.>

τ<m><-постоянная ><составляющая.>



<>

<Общий ><коэффициент ><запаса ><усталостной ><прочности:>





<Допустим><><что [n]><><=3>< ><(максимально ><допустимое ><значе><ние), тогда:6,19>3, ><т.е.n>[n]><>

<Следовательно, ><условие ><прочности ><выполняется.>
<2.6.5. ><Проверочный ><расчет ><шпоночных ><соединений:>
<Проверка ><шпоночного ><соединения ><вал-ступица ><колеса: ><Проверочный ><расчёт ><ведется ><на ><смятие. ><Назначаем ><мате><риал ><для ><шпоночного ><соединения: ><углеродистая ><сталь ><марки ><Сталь45>

Примем [σ]смятие=80МПа;

;

lрад=lшп-b=80-20=60 мм;

t=h-t1=12-7.5=4.5мм;

МПа

<Таким ><><образом ><запас ><прочности ><на ><смятие ><обеспечен.>

<Проверка ><шпоночного ><соединения ><вал-муфта:>

<Проверочный ><расчет ><ведется ><на ><смятии. ><Назначаем ><мате><риал ><для ><шпоночного ><соединения: ><углеродистая ><сталь ><марки ><Сталь45.>

<Примем [σ]><смятия ><= ><80МПа;>



lрад=lшп-b=70-16=54 мм;

t=h-t1=10-6=4 мм;

МПа
<Таким><><образом ><запас ><прочности ><на ><смятие ><обеспечен>
<2.6.6. ><Проверка ><долговечности ><подшипников ><качения:>

<Для ><нашего ><случая ><выбрал ><радиальный ><однорядный ><шари><ковый ><подшипник ><легкой ><серии.(ГОСТ ><8338-75)>

<По ><диаметру ><вала ><под ><подшипник ><d><2><n ><выбираем ><подшипник ><212 ><ГОСТ ><8338-75>

Обозначение

Размеры

Грузоподъёмность, кН




d

D

B

r

Сr

Cor

212

60

110

22

2.5

52

31


<><Примем, ><что ><вал ><вращается ><со ><скоростью ><1 ><об/мин, >< >< ><т.е n><=1>



Lh≥[Lh]=104 ч.

RA=Fr1=751 H;

RB=Fr2=6164 H;

Для Fr1:

Для Fr2: >

<>


Скачать файл (1524.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации