Машиностроение \ Детали машин

Проектування циліндричного одноступінчатого редуктора, страница 5

4.11.      Геометричні розміри шестірні та колеса.

Для шестірні

1). Ділильний діаметр           

d1 = 60   мм;

2). Діаметр поверхні вершин

3). Діаметр поверхні западин

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

Для колеса:

1). Ділильний діаметр           

d2 = 189   мм;

2). Діаметр поверхні вершин

3). Діаметр поверхні западин

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

5. Розрахунок вихідного вала циліндричного

редуктора

Дано:   Передавана потужність Р= 1,9 кВт; частота обертання вихідного вала п=75(об/хв); циклограма навантаження редуктора на рис. 4.1, де

к2=0,7, q1= 0,4 ,  q2= 0,6; строк служби редуктора t= 13000год., діаметр циліндричного колеса dw2= 189мм, ширина колеса b=60мм.

4.2.1. Визначаємо діючі на вал навантаження:

4.2.2. Для  виготовлення вала вибираємо середньо вуглецеву сталь 45 за ГОСТ 1050-77 з характеристиками: НВ192, термообробка – поліпшення; σм=750МПа,

σп=450МПа, σ-1=300МПа, τ-1 =160МПа, ψ0 =0,1, ψτ =0,05, σп/ σм=0,6,

4.2.3.           Визначаємо орієнтовно діаметр вала під  муфту.         = 20   мПа, приймаємо, враховуючи тихохідність вала

 


4.2.4. За рекомендаціями визначаємо діаметри вала під підшипник, під маточину зубчастого колеса.

Приймаємо

Діаметр упорної ступені вала мм

4.2.5.   Виконуємо попередній вибір підшипників кочення за діаметром вала. Вибираємо діаметр вала d2=45 мм   кулькові радіальні підшипника 309 середньої серії типу 0000 зі схемою установки „у розпір". Із каталогу виписуємо геометричні розміри і характеристики підшипників:

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

C0 = 26700     H - статичну вантажопідйомність

C=37800       Н - динамічну вантажопідйомність

4.2.6. Вибираємо муфту по діаметру вала: муфта кулачкова по ГОСТ 20720-81 І типу  2 виготовлення d=45, D=190 мм, L=140 мм, l= 60мм.

4.2.7 Виконують перший (попередній) етап ескізної компоновки вихідного вала редуктора і визначають відстаньміж точками прикладення реакцій підшипників з урахуванням розміра а. В результаті компоновки одержали відстань    L = 243 мм.

4.1.7. Визначаємо реакції опор:

Вертикальна площина YOZ:

Горизонтальна площина XOZ:

Визначаємо величини згинальних моментів:

По триманих даних побудуємо епюри:

Побудувавши епюри видно, що найбільш небезпечною ділянкою є переріз С-С тому перевірні розрахунки виконаємо для нього.

4.2.8.       Визначаємо величини приведених моментів

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

Сумарний момент згину за формулою:

Приведений момент (за третьою теорією міцності) відповідно а формулою

 


4.2.9.         Визначаємо розрахунковий діаметр вала в небезпечних перерізі C-C

Переріз C-C:

 


Так як розрахунковий діаметр вала незначно відрізняється від одержаног орієнтовному   розрахунку, остаточно приймаємо

d3=55(мм)

4.2.10 Перевірний розрахунок вала на статичну міцність в перерві C-C.

Осьовий і полярний момент опору відповідно дорівнюють:

Тоді:

Еквівалентне напруження

Допустиме еквівалентне напруження

Згідно з умовою статичної міцності при коефіцієнті перевантаження

Статична міцність вала забезпечена.

  4.2.11 Перевірочний розрахунок вала на втомлену міцність. Розрахунок проводиться в перерізі С-С.

Концентрація напружень в цьому перерізі обумовлена шпонковим пазом и посадкою ступиці на вал.

  4.2.11.1 Знайдемо ефективні коефіцієнти концентрації напруг при згині і кручені від шпонкового пазу:

Масштабний коефіцієнт при згині і кручені для вибраного вала:

Скачать файл