Проектирование цилиндрического одноступенчатого редуктора, страница 5

4.11.      Геометрические размеры шестірні и колеса.

Для шестірні

1). Делительный диаметр                      

d1 = 60   мм;

2). Диаметр поверхности вершин

3). Диаметр поверхности западин

4). Ширина венца шестірні                           b1=60 (мм);

Для колеса:

1). Делительный диаметр                      

d2 = 189   мм;

2). Диаметр поверхности вершин

3). Диаметр поверхности западин

4). Ширина венца шестірні                           b1=60 (мм);

5. Расчет исходный вала цилиндрового

редуктора

Дано:   Передаваемая мощность Р= 1,9 кВт; частота вращения исходного вала п=75(об/хв); циклограмма нагрузки редуктора на рис. 4.1, где

к2=0,7, q1= 0,4,  q2= 0,6; срок службы редуктора t= 13000год., диаметр цилиндрового колеса dw2= 189мм, ширина колеса b=60мм.

4.2.1. Определяем действующие на вал нагрузки:

4.2.2. Для  изготовления вала выбираем средне углеродную сталь 45 за ГОСТ 1050-77 с характеристиками: Нв192, термообработка – улучшение; ум=750МПа уп=450МПа, у-1=300МПа, ф-1 =160МПа, ш0 =0,1, шф =0,05, уп/ ум=0,6

4.2.3.                    Определяем ориентировочно диаметр вала под  муфту.         = 20   мПа, принимаем, учитывая тихоходность вала

 

4.2.4.     За рекомендациями определяем диаметры вала под подшипник, под ступицу зубчатого колеса.

Принимаем

Диаметр упорной степени вала мм

4.2.5.       Выполняем предварительный выбор подшипников качения за диаметром вала. Выбираем диаметр вала d2=45мм   шариковые радиальные подшипника 309 средней серии типа 0000 с схемой установки „в распор". Из каталога выписываем геометрические размеры и характеристики подшипников:

d =45     мм;     D = 100   мм;   В= 25     мм;

C0 = 26700     H - статическую грузоподъемность

C=37800       Н - динамическую грузоподъемность

4.2.6. Выбираем муфту по диаметру вала: муфта кулачковая по ГОСТ 20720-81 И типу  2 изготовления d=45, D=190 мм, L=140 мм, l= 60мм.

4.2.7 Выполняют первый (предыдущий) этап эскизной компоновки выходного вала редуктора и определяют відстаньміж точками приложения реакций подшипников с учетом розміра а. В результате компоновки получили расстояние    L = 243 мм

4.1.7. Визначаємо реакції опор:

Вертикальная плоскость YOZ:

Горизонтальная плоскость XOZ:

Определяем величины изгибистых моментов:

По триманих данных построим эпюры:

Построив эпюры видно, что наиболее опасным участком является перерез С-С потому проверяющие расчеты выполним для него.

4.2.8.             Определяем величины приведенных моментов

Перерез C-C                     = 132,94    Нм;       = 48,84      Нм;   Т =242    Нм:

Суммарный момент изгиба за формулой:

Приведен момент (за третьей теорией прочности) соответственно а формулой

 

4.2.9. Определяем расчетный диаметр вала в опасных перерезе C-C

Перерез C-C:

 

Так как расчетный диаметр вала незначительно отличается от одержаног ориентировочному   расчету, окончательно принимаем

d3=55(мм)

4.2.10 Проверяющий расчет вала на статическую прочность в перерыве C-C.

Осевой и полярный момент сопротивления соответственно равняются:

Тогда:

Эквивалентное напряжение

Допустимое эквивалентное напряжение

Согласно условию статической прочности при коэффициенте перегрузки

Статическая прочность вала обеспечена.

1.  4.2.11 Проверочный расчет вала на уставшую прочность. Расчет проводится в перерезе С-С.

Концентрация напряжений в этом перерезе обусловлена пазом шпонки и посадкой ступиці на вал.

1.  4.2.11.1 Найдем эффективные коэффициенты концентрации напруг при изгибе и крученные от шпонки пазу: