Конструирование червячного 1-ступенчатого редуктора (РЧ)

    Конструирование РЧ (и редукторов иных типов) проводят с соблюдением той же методики, аналогично определяя размеры основ­ных элементов конструкции. В архитектуре РЧ обычно предусматривают разъем корпуса по оси червячного колеса  (рис. 9.2 и 17.3), а при a_w £ 140 мм возможно выполнение сплошного корпуса с торцовой крышкой (рис. 9.3 и 17.4), через отверстие для которой монтируют червячное колесо. Червяк монтируют через отверстие под узел его ПК. Предусмат­ривают регулировки и ПК и положения колеса для совмещения его оси с осью червяка.

 Рекомендации по применению различных типов ПК см. п. 8.

 Примеры конструкций РЧ- приведены на рис. 17.3 и 17.4.

 

 

- 23 -

 

Рис. 9. 4 a

 

 

Рис. 9. 4 б

 

- 24 -

10. Проверочные расчеты валов на прочность

10.1. Определение нагрузок на вал в характерных сечениях

Исходные данные: Тв – крутящий момент на валу; F_t; F_r; F_a; F_м^*; d₂; a, b, c, dвi – проектные размеры вала согласно эскизного проекта (пример конструкции тихоходного вала 2-ступенчатого редуктора - см. рис.10.1). 

Рис. 10. 1

Составить рациональную схему нагружения вала, стремясь к равномерности нагрузки его опор (ПК) и сечений (для примера конструкции -  см. рис. 10.2а).  Пронумеровать характерные сечения 1…4 вала в местах приложения внешних нагрузок**. В дальнейшем эту нумерацию использовать для индексации соответствую- щих сил и моментов в сечениях вала.

 

Определить составляющие реакций  R₁₍₂₎ опор 1 и 2  и построить эпюры изгибающих и крутящих моментов от нагрузок, действующих в горизонтальной плоскости – F_t, в вертикальной – F_r  и F_а и в плоскости случайного направления - F_M.

В горизонтальной плоскости (рис.10.2б):

- определить R_2Г из уравнения равновесия вала отно­сительно

опоры 1   SM_Г(1) = R_2Г^.(a+b) - F_t^.a = 0,

                  откуда R_2Г = F_t^.a/(a+b);

- аналогично определить R_1Г:

 из  SM_Г (2) = R_1Г^.(a+b) - F_t^.b = 0, откуда R_1Г = F_t^.b / (a+b);

- проверить R_1Г(2Г)  по условию: SF_Г = R_1Г - F_t + R_2Г = 0;

- определить изгибающий момент в сечении 3 M_3Г = R_1Г^.a.

В вертикальной плоскости (рис.10.2в):

- из SM_В(2)=R_1В^.(a+b)-F_r^.b-F_a^.d₂/2=0 … R_1В=(F_r^.b+F_a^.d₂/2)/(a+b);

- из SM_в(1)=R_2в^.(a+b)-F_r^.a+F_a^.d₂/2=0 …R_2в=(F_r^.a-F_a^.d₂/2)/(a+b),

   (если реакция R_2В - отрицательная, то изменить её нап­равление);

- проверить R_1В(2В)  по условию SF_В = R_1В – F_r ± R_2В = 0;

- определить изгибающий момент в сечении 3 со стороны опоры 1   M_3В1 = R_1В^.a, и со стороны опоры 2    M_3В2 = R_2В^.b.

В плоскости случайного направления (рис.10.2г):
- из SM_М(1) = F_M^.(a+b+c)-R_2М^.(a+b) = 0 … R_2М = F_M^.(a+b+c)/(a+b);

- из SM_М(2) = F_M^.c – R_1М^.(a + b) = 0 … R_1М = F_M^.c / (a + b);

- проверить R_1М(2М)   SF_М = R_1М - R_2М +F_M = 0;

- определить М_2М = F_M^.c и   М_3М = R_1М^.a.

Изобразить эпюру крутящих моментов  (рис.10.2д).

Определить наибольшие значения нагрузок  для  характерных  сечений вала, полагая вектор результирующей нагрузки от составляющих в горизонтальной и вертикальной  плоскостях совпадающим с направлением вектора нагрузки в плоскости случайного направления.  

                   M_i =Ö M_iг²+M_iв² +M_iМ   и R_j=Ö R_jг²+R_jв² +R_Jм

                                                  (результирующие реакции R₁₍₂₎  опор использовать в расчете подшипников).

Анализируя нагрузки и размеры сечений вала, обосновать опасные сечения (наиболее нагруженные и (или) тонкие, их обычно одно или два), для которых выполнить проверочные расчеты вала на прочность.

 

                                                                                                                                            .

* Сила от муфты   F _м » 50·√ T_B , Н; здесь Т_В  - крутящий момент на валу, передаваемый муфтой в Нм.

** Внешние силы от установленных на валу деталей считать сосредоточенными и приведенными к оси вала в серединах ступиц соответствующих деталей.

Реакции опор R₁₍₂₎  от РУР и РУШ точнее приводить к оси вала в точках пересечения с ней нормалей, проведенных через середины контактных площадок ПК - см. рис. 12.1 и 12.2.

 

 

- 25 –

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: