Шпонка на выходном конце ведомого вала

d= 25 мм; сечение и длина шпонки b x h x l= 8 x 7 x 70 мм; глубина паза t₁=4, 0 мм; момент на ведомом валу Н× мм;

 

(МПа)

Условие выполнено.

 

XI. Уточнённый расчёт валов

 

Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательное от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при .

Материал валов – сталь 45 нормализованная; σ _в=570 МПа (таблица 3, 3).

Пределы выносливости:

предел выносливости при симметричном цикле изгиба (стр. 162)

 

σ _-1 = 0, 43σ _в = 0, 43ּ 570 = 246 МПа;

 

предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

τ _-1 = 0, 58σ _-1 = 0, 58ּ 246 = 142 МПа.

 

Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.

 

 

Ведущий вал:

].

 

 

Сечение Б-Б: это сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерне. В этом сечении действуют изгибающие моменты M_x и M_y и крутящий момент T_z=T₁. Концентрация напряжения обусловлена напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал. Диаметр вала в этом сечении d_п1 = 30 мм.

Изгибающие моменты:

 

M_y=R_x2c₁=572.93ּ 100=57.293ּ 10³ Нּ мм

M_x=R_y2c₁=157.2ּ 100=15.72ּ 10³ Нּ мм

 

Суммарный изгибающий момент

 

 

Н· мм;

 

Момент сопротивления сечения

 

;

 

Амплитуда нормальных напряжений

 

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

 

 

по таблице 8, 7 (стр. 166) отношение при давлении напрессовки свыше 20 МПа. Полярный момент сопротивления:

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 

МПа.

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)

 

,

По таблице 8.7 ; коэффициент ψ _τ =0.1;

 

 

Результирующий коэффициент запаса прочности:

 

.

Условие s > [s] выполнено.

 

 

Ведомый вал:

 

Сечение А-А: Это сечение в месте посадки колеса на вал. Диаметр вала в этом сечении 40 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. По табл. 8.5 (стр.165): , . Масштабные факторы (табл.8.8, стр. 166): , . Коэффициенты (стр.163) , .

Крутящий момент T₂=92.17ּ 10³ Н· мм.

 

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

 

(Н· мм);

 

изгибающий момент в вертикальной плоскости

 

(Н· мм);

 

 

суммарный изгибающий момент в сечении А-А

;

 

(Н· м).

 

Момент сопротивления кручению при d=40 мм, b=12 мм, t₁=5 мм (ГОСТ 23360-78, табл. 8.9 стр.169)

(мм³).

 

Момент сопротивления изгибу (стр.165)

 

мм³;

 

Амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла (стр.166)

 

МПа.

 

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

 

МПа;

 

среднее напряжение (т.к. отсутствует осевая нагрузка на вал).

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (стр.162)

 

.

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)

 

,

 

Результирующий коэффициент запаса прочности

 

.

 

Условие s > [s] выполнено.

 

Сечение Б-Б: Это сечение на выходном конце ведомого вала. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки b h=8 7 мм, t₁=4, 0 мм. По табл. 8.5 (стр.165): . Масштабный фактор (таблица 8.8, стр. 166) . Коэффициент (стр.163) .

 

Момент сопротивления кручению сечения нетто при b=8 мм и t₁=4, 0 мм:

 

мм³;

 

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

 

МПа.

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)

 

Условие s > [s] выполнено.

 

Во всех сечениях выполнено условие s> [s].

ХII. Вычерчивание редуктора

 

Вычерчиваем редуктор в двух проекциях в масштабе 1: 1 с основной надписью.

Укажем некоторые конструктивные особенности проектируемого редуктора. Подшипники ведущего вала смонтированы в общем стакане.

Рассмотрим, как передается осевая сила. От шестерни осевая сила передается через заплечник вала, мазеудерживающее кольцо, внутреннее кольцо правого подшипника, распорную втулку, левый подшипник, промежуточное кольцо, крышку подшипника и болты. С болтов осевая сила передается на корпус редуктора.

Подшипниковый узел ведущего вала уплотнен с одной стороны мазеудерживающим кольцом, а с другой - манжетным уплотнением.

Подшипники ведомого вала уплотнены так же, как подшипники ведущего вала. Осевая сила от зубчатого колеса передается через мазеудерживающее кольцо на внутреннее кольцо подшипника, через ролики на наружное кольцо, далее через промежуточную втулку, крышку подшипника и болты на корпус редуктора.

Радиально-упорные подшипники регулируют набором металлических прокладок, устанавливаемых между подшипниковыми крышками и фланцами стаканов.

Зубчатое зацепление регулируют набором металлических прокладок, устанавливаемых между фланцем стакана ведущего вала и бобышкой корпуса редуктора, а также прокладками на ведомом валу, которые могут изменять расположение зубчатого колеса.

Для осмотра зацепления и заливки масла служит окно в верхней части корпуса редуктора. Окно закрыто крышкой; для уплотнения под крышку окна помещают прокладку из технического картона.

Маслоспускное отверстие закрывают пробкой и уплотняют прокладкой из маслостойкой резины. Уровень масла проверяется жезловым маслоуказателем.

Относительное расположение корпуса и крышки редуктора фиксируется двумя коническими штифтами.

Редуктор крепят к фундаменту четырьмя болтами с резьбой М16.

 

ХIII. Посадки зубчатого колеса и подшипников.

 

Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в таблице 10.13. Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347-82. Шейки валов под подшипниками выполняем с отклонениями вала к6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7. Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13, тем самым, составляя свою таблицу допусков и посадок:

Вид соединения и условное обозначение посадки	Условное обозначение полей допусков отв. и вала	Отклонение (мкм.)	Предельные размеры	Натяг (мкм.)	Зазор (мкм.)
Верхн. ES es	Нижн. EI Ei	Наибольшие	Наименьшие	наиб.	наим.	наиб.	наим.
Подшипник-вал 0 30 k6	отв. 0 30 P0 вал. 0 30 k6	+15	-10 +2	30.000 30.015	29.990 30.002			----	----
Стакан-подшипник 0 55 H7	отв. 0 55 H7 вал. 0 55 p0	+30	-15	55.030 55.000	55.000 54.985	----	----
Шестерня-вал 0 30	отв. 0 30 H7 вал. 0 30 p6	+21 +35	+22	30.021 30.035	30.000 30.022			----	----
Колесо-вал 0 40	отв. 0 40 H7 вал. 0 40 p6	+25 +42	+26	40.025 40.042	40.000 40.026			----	----
Шпонка-вал 0 6	отв. 0 6 p9 вал. 0 6 h9	-13	-49 -36	5.987 6.000	5.951 5.964
Шпонка-колесо 0 12	отв. 0 12 Js9 вал. 0 12 h9	+18	-18 -36	12.018 12.000	11.982 11.964
Муфта-вал 0 22	отв. 0 22 H7 вал. 0 22 n6	+21 +28	+15	24.021 24.028	24.000 22.015
Стакан-втулка 0 55	отв. 0 55 H7 вал. 0 55 h11	+30	-190	55.030 55.000	55.000 54.810	----	----

Допуски и посадки

 

 

ХVI. Выбор сорта масла.

 

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба.

По таблице 10.8 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях 426 МПа и скорости v=3, 01 рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна . По (табл. 10.10) принимаем масло индустриальное И – 30А (по ГОСТ 20799 – 75*).

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 (табл. 9.14) ГОСТ 1957-73.

ХV. Сборка редуктора.

 

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертёжом редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца, подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - С;

в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают подшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку; ставят крышки подшипников с комплектом прокладок для регулировки.

Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

Далее ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловой маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Для нормальной работы подшипников следует следить за тем, чтобы, с одной стороны, вращение подвижных элементов подшипников проходило легко и свободно и, с другой стороны, чтобы в подшипниках не было излишне больших зазоров. Соблюдение этих требований, т. е. создание в подшипниках зазоров оптимальной величины, производится с помощью регулировки подшипников, для чего применяют наборы гонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников. Необходимая толщина набора прокладок может быть составлена из тонких металлических колец толщиной 0, 2; 0, 4; 0, 8 мм.

Для регулирования осевого положения конической шестерни обеспечивают возможность перемещения при сборке стакана, в котором обычно монтируют узел ведущего вала редуктора. Это перемещение также осуществляется с помощью набора металлических прокладок, которые устанавливают под фланцы стаканов. Поэтому посадка таких стаканов в корпус должна обеспечивать зазор или в крайнем случае небольшой натяг.

Список литературы

 

1. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/ С.А Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.

 

2. Допуски и посадки: Методические указания по курсовому проекту/ Сост. Ю.Е. Филатов. – Иваново, 1983.-32 с.

 

 

3. Методические указания по выполнению и оформлению курсового проекта по прокладной механике. Сост. А.Ю. Покровский. – Иваново, 1986.-32 с.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Популярное:

1. II. «БЕЛКИ — УГЛЕВОДЫ». Никогда не ешьте концентрированный белок и концентрированный углевод в один прием пищи.
2. II. Цели и задачи настоящей Концепции
3. Автор специального исследования по этому вопросу Середонин пришел к выводу, что в конце XVI в. было не более 23–25 тыс. детей боярских и дворян, числившихся в разрядных списках.
4. Авторитарно-ориентированный менеджер, который прежде всего концентрирует свое внимание на решении производственных задач.
5. Авторы Библейской Концепции заложили мысль о «десятине» и терпимости, потому что знали, где десятина, там рабство и без терпимости никак нельзя.
6. Адаптационно-метаболическая концепция ГБО
7. Алекс подошла ко мне, обняла, а после поцеловала.
8. Англия, Америка и Франция в конце XVIII - начале XIX века
9. Антикризисная политика России в контексте кейнсианских концепций макроэкономического регулирования
10. Антимонопольный контроль за экономической концентрацией
11. АНТОНИЙ И СЕНАТОРСКИЕ ГРУППИРОВКИ В КОНЦЕ 44 г.
12. Армия во главе с главнокомандующим Вернером фон Блормбергом, в свою очередь, потребовала устранения Рема