Энергетический и кинематический расчёт привода. Расчёт передач, валов. Расчёт и подбор подшипников, страница 10

5.3. Расчёт шлицевого соединения на быстроходном валу.

          s_см = 2Т/ d_ср×h×f×l×z £ [s]_см,

где d_ср = (D+d)/ 2 – средний диаметр;

h = (D-d)/ 2 – 2f -  высота шлица;

f - высота фаски;

l - расчётная длина;

z - число шлицев.

          [s]_см = s_Т/ S× К_з×K_п××К_д×К_пр,

где S – коэффициент запаса, S=1,4;

К_з - коэффициент, учитывающий погрешности зацепления, К_з=1,6; [4]

K_п - коэффициент, учитывающий продольную концентрацию, K_п=1,1; [4]

К_д - коэффициент динамичности, К_д=2,5; [4]

К_пр - коэффициент концентрации нагрузки от погрешностей изготовления, К_пр=1,2; [4]

          [s]_см = 320/ 1,4×1,6×1,1×2,5×1,2=43,29 МПа.

          s_см = 2×11,19/ 28×1,4×85×6×10^-3 = 1,12 МПа;

          h = (30-26)/ 2  - 2×0,3 = 1,4 мм;

          d_ср = (30+26)/ 2 = 28 МПа,

s_см = 1,12 < [s]_см =43,29 МПа – прочность обеспечена.

5.4. Расчёт шлицевого соединения на тихоходном валу.

          s_см = 2Т/ d_ср×h×l×z £ [s]_см,

          d_ср = (D+d)/ 2 = (32+36)/ 2 = 34 мм;

          h = (D-d)/ 2 – 2f = (36-32)/ 2 - 2×0,4 = 1,2 мм.

          s_см = 2×38,53/ 34×1,2×34×8×10^-3 = 6,94 МПа,

          s_см = 320/ 1,4×1,6×1,1×1,2×2,5 = 43,29 МПа,

s_см = 6,94 < s_см = 43,29 МПа – прочность обеспечена.

6. Подбор муфт.

Для соединения вала электродвигателя с входным валом коробки передачи устанавливаем упругую втулочно-пальцевую муфту.

Муфту выбираем по расчётному моменту:

          Т_р = к×Т_н,

где к – коэффициент нагрузки, к=1,5.

          Т_р = 1,5×11,19 = 16,78 Н×м.

Выбираем муфту МУВП 31,5-22-I-1-У3 ГОСТ 21424-75.

На выходном валу устанавливаем зубчатую муфту:

          Т_р = к×Т_н = 1,5×24,31 = 36,5 Н×м.

Выбираем муфту кулачково-дисковую 63-25-I.1МЗ-40 ГОСТ 20720-755006-83.

7. Выбор и обоснование способа смазки передач и подшипников.

Смазывание зубчатых передач и подшипников применяют с целью снижения трения, интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода тепла от трущихся поверхностей.

Для смазывания зубчатых передач применяют картерную смазку, если окружные скорости колёс находятся в диапазоне V = 0,1…12 м/с.

Важное значение при смазывании передач имеет объём масляной ванны. Ёмкость масляной ванны обычно назначают из расчёта 0,35…0,7 л/кВт.

Определяем объём масляной ванны:

          V_мв = V_общ - 4×V_н;

где V_общ = a×b×h = 235×55×235 = 3,37 л.

       V_н = 50×35×40 = 0,0028 л.

          V_мв = 3,35 л.

Определяем достаточный объём масляной ванны по удельному объёму:

          V_уд = V_мв/ Р ³ 0,35…0,7 л/ кВт,

где Р – максимальная мощность на валу.

V_уд = 3,35/ 1,046 = 3,2 л/ кВт - объём масляной ванны достаточен.

Согласно рекомендации [4] в зависимости от окружной скорости и контактных напряжений назначаем марку масла.

          V = p×d×n/ 6×10⁴,

где V – окружная скорость,

d - диаметр колеса,

n - частота вращения колеса.

          V₁ = 3,14×160×259,15/ 6×10⁴ = 2,17 м/с,.

          V₂ = 3,14×152×358,57/ 6×10⁴ = 2,85 м/с,

          V₃ = 3,14×142×410,71/ 6×10⁴ = 3,05 м/с.

Контактные напряжения [s]_Н1н = 507,46 МПа.

Исходя из значений контактных напряжений [s]_Н1 = 507,46 МПа и окружной скорости колеса V₃ = 3,05 м/с, назначаемНазначаем марку масла И-Г-А-46 по ГОСТ 174794-87 с вязкостью 41…51 сСт.

 

 

 

 

 

Литература

1. Дунаев Л.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.- 4

 -е изд., перераб. и доп.-М.: Высшая школа, 1985.- 416 с.

2. Иванов М.Н. Детали. – 5-е изд., перераб. –М.: Высшая школа, 1991. -383с.: илл.

3. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для вузов. -3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1978. – 352с., ил.

4. Черемисинов В.И. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. – Киров: РИО ВГСХА, 1998.- 163с.