Машиностроение \ Детали машин и основы конструирования

Расчет привода при выбранном электродвигателе АИР100L4, страница 2

Вычерчиваем схему нагружения вала в горизонтальной плоскости YAZ, для чего совмещаем плоскость YAZ с плоскостью чертежа.

Определяем реакции опор в плоскости YAZ:

Н

 Н

Проверка:

Рассчитываем изгибающие моменты по нагруженным участкам вала в горизонтальной плоскости YAZ

            

                  

                    Н*м

           

                    Н*м

Определяем величины суммарных изгибающих моментов в сечениях вала по формуле:

 Н*м

 Н*м

 Н*м

 Н*м

 Н*м

По полученным значениям строим эпюру изгибающих моментов (е).

Строим эпюру крутящих моментов Т, определяя по схеме привода нагруженные участки вала (ж).

Находим опасное сечение по величине  и  на эпюрах. Из рисунка видно, что опасное сечение расположено под правым подшипником.

Эквивалентный момент в этом сечении равен:

 Н*м

Уточняем диаметр вала в опасном сечении под подшипником, принимая допускаемое напряжение при изгибе  МПа.

 мм

Расчет показал, что диаметр вала под подшипником можно уменьшить по сравнению с ранее принятым  мм. Но мы не будем уменьшать исходя из конструктивных соображений.

3.4. Расчет вала на усталостную прочность

;

 МПа

 МПа

; ,

Так как опасное сечение находится под подшипником, то

мм3

 мм3

Концентраторами напряжений в этом случае являются посадка и переходная галтель. При посадке     МПа, то по табл.

;

Галтель переходная, по табл. принимаем

, , , ,

Находим отношения:

;

В дальнейшем в расчеты подставляем большие значения,  принимаем 1.

Условия прочности выполняются, так как

3.5. Расчет подшипников на долговечность

Справочные данные подшипника 7311

 мм

кН

 кН

Исходные данные:

 Н

 Н

 Н

Определяем осевые силы составляющие радиальных реакций

 Н

 Н

Определяем осевые нагрузки подшипников

                    Н

 Н

Определяем отношения

По соотношениям

 

По таблице находим x и динамическую нагрузку на первый и второй подшипники

,

ч

 Н

 Н

Найдем динамическую грузоподъемность наиболее нагруженного подшипника

 Н

Расчетная динамическая грузоподъемность  меньше базовой .

Примем другой меньший подшипник. Справочные данные подшипника 7209.

 мм

кН

 кН

Определяем долговечность принятого подшипника

 

Условие выполняется.

3.6. Расчет цепной передачи

 - передаточное число

Округляем:

Главный параметр цепи -  е шаг р, мм

 Н*м - момент на ведущей звездочке

, , , ,

 - число зубьев звездочки

 - число рядов цепи

-допускаемое давление в шарнирах цепи, Н/мм2

Округляем

 - оптимальное межосевое расстояние, мм

- стандартный шаг цепи

Тогда межосевое расстояние в шагах

 (обычно )

Вычислим число звеньев цепи

Округляем до ближайшего целого числа .

Уточняем межосевое расстояние , мм

 мм

 - монтажное расстояние

Рассчитаем длину цепи , мм

Определим диаметры звездочек, мм

Диаметр делительной окружности:

Ведущей

Ведомой

Диаметр окружности выступов:

Ведущей

 - коэффициент высоты зуба =0,7

 - коэффициент числа зубьев

 - геометрическая характеристика зацепления

 - диаметр ролика шарнира цепи

Диаметр окружности впадин:

Ведущей:

Ведомой:

Проверочный расчет:

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки , об/мин

 - частота вращения ведущей звездочки, об/мин

- допускаемая частота вращения

256 об/мин 787,4 об/мин

Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек V, с-1

 - расчетное число ударов цепи.

с-1

 с-1

3,18 с-1  26,6 с-1

Определяем фактическую скорость V, м/с

 м/с

Вычислим окружную силу, передаваемую цепью , Н

 - мощность на ведущей звездочке, кВт

 Н

Давление в шарнирах цепи , Н/мм2 :

 Н/мм2

А – площадь проекции опорной поверхности шарнира, мм2

,

 Н/мм2

Проверяем прочность цепи по условию:

 - допускаемый коэффициент запаса прочности

- разрушающая нагрузка цепи, Н

- окружная сила, передаваемая цепью, Н

 - предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви, Н

 кг

 м/с2

 Н

 - натяжение цепи от центробежных сил, Н

 кг

 - фактическая скорость цепи, м/с

819 – условие выполняется.

Рассчитаем силу давления цепи на вал, Н

 - коэффициент нагрузки вала

 Н

  1. Подбор муфт

Для соединения выходного конца тихоходного вала редуктора и приводного вала рабочей машины принимаем зубчатую муфту.

Расчетный момент:

 - коэффициент режима нагрузки

 Н*м

Принимаем  муфту упругую втулочно - пальцевую 125-28

 н*м  Н*м

Работоспособность муфты обеспечена.


Список используемой литературы

  1. Детали машин. Основы проектирования и конструирования: Метод. указ. по выполнению курсового проекта/ Сост. Г.Н. Лимаренко, В.И. Сенькин и др. Под ред. Г.Н. Лимаренко, А.А. Соломкина. Красноярск, ИПЦ КГТУ. 2003. 64 с.
  2. Детали машин. Техническое и рабочее проектирование. Метод. указ. /Сост. Г.Н. Лимаренко, В.И. Сенькин, А.А. Максимова и др.; Под ред. Г.Н. Лимаренко; А.А. Соломкина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. 64 с.
  3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учеб. пособие для машиностроит. спец. Вузов – 4-е изд., перераб. и  доп.-М.: Высш. шк.,  1985-416 с., ил.
  4. Курмаз В.И. Атлас Детали машин, перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 2000 г.
  5. Прикладная механика: Учеб. пособие 3-е изд., перераб. и доп/ В.В. Гузова, Е.Г. Синенко, М.А. Мерко, Е.В. Брюховецкая. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003, 218 с.
Скачать файл