Редуктор циліндричний прямозубий. Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок передачі. Розрахунок прямозубої циліндричної передачі, страница 5

 Від дії сил у зачепленні:

-вертикальна площина, від сили F :

R=R= F/2=718,8/2= 359,4 Н.

-горизонтальна площина, від сили F:

R=R= F/2=1972/2=987,5 Н.

-реакції від дії сили муфти:

∑М_с=0;       RДм=F_м(2∙а₂+ І₂)/2∙а₂ =2069(2∙ 65+154)/( 2·65) =4520 Н.

∑М_д=0; -R_см2∙а₂ + F_м І=0, R_см = F_м І/2·а₂ =2069 ·154/2·65 =2451 Н

Виконуємо перевірку:

∑Yi= -R_см + R_дм- F_м =-2451 +4520 -2069,1=0 перевірка виконується. 7.1.4. Сумарні реакції опор:

R_с=+ Rсм=+2451 = 3672 Н,

R=+Rдм=+ 4520 = 5741 H. Подальший розрахунок проводимо на опорі Д  як більше навантаженій . 7.2.5.  Визначаємо  еквівалентне навантаження:

R_е=U·RД∙К_б∙К,

де: U - коефіцієнт; при обертанні внутрішнього кільця U=1,0;

 Кб- коефіцієнт безпеки при постійному режимі роботи; за табл. 6.3.[2] приймаємо К =1,2;

К_т - температурний коефіцієнт; за табл. 6.4.[2] приймаємо К_т=1,0. Тоді:

Р_е=1,0 ∙ 5741∙1,2∙1,0=6889 Н. 7.2.6.Необхідна динамічна вантажопідйомність підшипника:

C=R_е∙

де: L - необхідний ресурс роботи; за табл. 6.3.[2] приймаємо L=20·10³год; α=3 - для шарикопідшипників.

Тоді         C   = 6889(60 ·160 ·20 ·10/10)^1/з = 33355 Н.

Отже, C<С=43600Н, умова виконується. Остаточно приймаємо підшипник 209.

8. Перевірочний розрахунок веденого вала

8.1.Призначення матеріалу вала.

Призначаємо матеріал валу: сталь 45  ГОСТ 1050-88, термообробка - нормалізація. Границя  міцності   570МПа, твердість 190 В..

Визначаємо границю витривалості::

  По напруженням  згину:  

   По напруженням кручення:

8.2.Складаємо розрахункову схему вала (рис 9 ).

8.3.Визначаємо згинальні та крутні моменти і будуємо епюру згинальних та  крутного моментів.

    Із попередніх розрахунків:

8.3.1. Визначаємо  згинальні  моменти  від сил в зачеплені.

 Визначаємо згинальні моменти відносно характерних перерізів.

 Вертикальна площина:

    Горизонтальна площина:

8.3.2.  Визначаємо згинальні моменти  від дії  консольного навантаження ( сили дії муфти ) , сили F_M:

8.3.3. Визначаємо значення крутного момента.

. Крутний момент, що діє на вал, дорівнює обертальному моменту валу: .

    по отриманим результатах згинальних моментів і величини крутного

    моменту  будуємо їх епюри. Рис 1,б,в,г ).

Рис. 9.  Епюри згинальних і крутного  моментів.

 8. 4 Визначаємо небезпечний переріз.

.У відповідності з епюрами згинальних і крутного  моментів  встановлюємо небезпечні перерізи, які підлягають перевірочному розрахунку на втомленість.

Такими перерізами будуть перерізи під серединою зубчастого колеса та  підшипником 4.

8. 5.Переріз А-А.

8.5.1.Визначаємо сумарний згинальний момент перерізу А-А.

 Приймаємо, що момент від консольної сили F_Ц в гіршому випадку співпадає по направленню з сумарним моментом від сил в зачепленні зубчастої передачі:

8.5.2.Осьовий момент опору перерізу валу  з урахуванням шпоночного пазу.

       Для вала з зубчастим колесом

За ГОСТ 23360-78 табл. 8.9. [5 ]  ширина шпонкового пазу в=12мм,    глибина  пазу на валу 

8.5.3.Полярний момент опору поперечного перерізу валу з урахуванням шпоночного пазу:

8.5.4.Амплітуда нормальних напружень вважаємо, що нормальні напруження    згину змінюються по симетричному циклу:

8.5.5.Амплітуда дотичних напружень. Вважаємо, що вони змінюються по пульсуючому циклу:

8.5.6. Визначаємо значення коефіцієнту  зниження границі витривалості  від концентрації напружень.

 Концентрація напружень обумовлена шпоночним   пазом і

встановленням зубчастого колеса на вал з натягом. Знаходимо

коефіцієнти  зниження границі витривалості для кожного із

концентраторів напружень. За розрахункові приймаються ті

коефіцієнти, які мають більші значення. Коефіцієнт зниження

границі витривалості розраховуємо за формулами:

  

  де іефективні коефіцієнти концентрації напружень з    урахуванням шпонкового пазу. Знаходимо за табл. 8.5 [5 ]  для сталі при  маємо