Файл: Проектный и проверочный расчет цилиндрического одноступенчатого прямозубого редуктора.docx
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 181
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Определение параметров передачи
3.2 Предварительные основные размеры колеса
3.4. Определяем число зубьев передачи
3.5 Фактическое передаточное число
3.6 Фактические основные геометрические размеры передачи
3.7 Пригодность заготовок шестерни и колеса
Окружная скорость зубчатых колёс
Проверка зубьев колеса по контактным напряжениям
мм
- диаметр вала под шестерню
мм.
Определяем длину ступицы зубчатого колеса:
Принимаем
.
Определяем длину вала по формуле
Находим величину фаски
, где m – модуль зацепления (мм).
n=0,5·3=1мм
Принимаем фаску n=2мм.
Вычерчиваем ведущий вал с его ступенями согласно произведенным расчетам.
Для ведомого вала редуктора допускаемое касательное напряжение примем равным
, крутящий момент 
.
Диаметр выходного конца вала равен
В соответствии с рядом Ra40 принимаем:
- диаметр выходного конца вала
мм;
- диаметр вала под манжетное уплотнение
мм;
- диаметр вала под подшипник
мм;
- диаметр вала под колесо
мм.
Длина ступицы ведомого вала
Принимаем lст2=85 мм.
Длина вала равна
Принимаем L2=140 мм.
Находим величину фаски
мм.
Принимаем фаску n=2мм.
Вычерчиваем ведомый вал с его ступенями согласно произведенным расчетам.
Расчёт вала на статическую прочность производят в целях предупреждения пластических деформаций и разрушения при кратковременных перегрузках, например, в период пуска. При этом определяют эквивалентное напряжение прочности по формуле:
При составлении расчетной схемы валы рассматривают, как прямые брусья, расположенные на шарнирных опорах. Основными нагрузками на валы являются силы от передач через насаженные зубчатые колеса. Эти силы распределены по ширине венца колеса, длине ступицы, ширине подшипника и т.д.
На расчетных схемах силы и вращающие моменты изображают как сосредоточенные, приложенные в полюсе зацепления и середине ступицы колеса.
При расчете на сопротивление усталости необходимо установить характер цикла изменения напряжений, действующих на вал. При вращении вала напряжения изгиба в различных точках его поперечного сечения изменяются по симметричному циклу.
9.1 Расчёт ведущего вала
Осевой момент сопротивления круглого сечения вала равен
Напряжения при симметричном цикле нагружения валов определяются по формуле
где [σ]-1 – напряжения при симметричном цикле нагружения, МПа;
0,43 – масштабный фактор;
- предел прочности, определяемый по таблице и записанный ранее, МПА;
- коэффициент, характеризующий влияние качества обработки поверхности и состояния поверхностного слоя на прочность детали, 
;
- эффективный коэффициент концентрации напряжений при симметричном цикле изменения напряжений, =1,5;
- коэффициент запаса прочности, =2.
Находим изгибающий момент в горизонтальной плоскости.
Для этого определяем реакции опор в подшипниках.
Находим изгибающий момент в вертикальной плоскости.
Определяем эквивалентный момент по III теории прочности
Эквивалентное напряжение равно
56,63<80,34 – условие прочности обеспечивается.
Осевой момент сопротивления ведомого вала
Определяем значение напряжения при симметричном цикле нагружения
Находим изгибающий момент в горизонтальной плоскости.
Находим изгибающий момент в вертикальной плоскости.
Эквивалентное напряжение равно
35,04<61,27 МПа – условие прочности обеспечивается.
Подшипники являются опорами валов и вращающихся осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус машины. Качество подшипников определяет надёжность и долговечность машин. В зависимости от вида трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения.
Основными критериями работоспособности подшипников качения является долговечность по усталостному выкрашиванию и статическая грузоподъёмность по пластическим деформациям. Расчёт на долговечность выполняют для подшипников, вращающихся с угловой скоростью
. Не вращающиеся подшипники или медленно вращающиеся рассчитывают на статическую грузоподъёмность.
Шарикоподшипники радиальные однорядные
При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных. Для опор валов цилиндрических колёс редукторов предпочтение следует отдавать радиальным однорядным шарикоподшипникам, как наиболее дешёвым и простым в эксплуатации. Подшипники качения подбирают по специальным таблицам каталогов в зависимости от ряда характеристик их работы:
- диаметр вала под шестерню
мм.Определяем длину ступицы зубчатого колеса:
Принимаем
.Определяем длину вала по формуле
Находим величину фаски
, где m – модуль зацепления (мм). n=0,5·3=1мм
Принимаем фаску n=2мм.
Вычерчиваем ведущий вал с его ступенями согласно произведенным расчетам.
8.2 Расчёт ведомого вала
Для ведомого вала редуктора допускаемое касательное напряжение примем равным
, крутящий момент .Диаметр выходного конца вала равен
В соответствии с рядом Ra40 принимаем:
- диаметр выходного конца вала
мм;- диаметр вала под манжетное уплотнение
мм;- диаметр вала под подшипник
мм;- диаметр вала под колесо
мм.Длина ступицы ведомого вала
Принимаем lст2=85 мм.
Длина вала равна
Принимаем L2=140 мм.
Находим величину фаски
мм.Принимаем фаску n=2мм.
Вычерчиваем ведомый вал с его ступенями согласно произведенным расчетам.
-
Статическая прочность вала
Расчёт вала на статическую прочность производят в целях предупреждения пластических деформаций и разрушения при кратковременных перегрузках, например, в период пуска. При этом определяют эквивалентное напряжение прочности по формуле:
При составлении расчетной схемы валы рассматривают, как прямые брусья, расположенные на шарнирных опорах. Основными нагрузками на валы являются силы от передач через насаженные зубчатые колеса. Эти силы распределены по ширине венца колеса, длине ступицы, ширине подшипника и т.д.
На расчетных схемах силы и вращающие моменты изображают как сосредоточенные, приложенные в полюсе зацепления и середине ступицы колеса.
При расчете на сопротивление усталости необходимо установить характер цикла изменения напряжений, действующих на вал. При вращении вала напряжения изгиба в различных точках его поперечного сечения изменяются по симметричному циклу.
9.1 Расчёт ведущего вала
Осевой момент сопротивления круглого сечения вала равен
Напряжения при симметричном цикле нагружения валов определяются по формуле
где [σ]-1 – напряжения при симметричном цикле нагружения, МПа;
0,43 – масштабный фактор;
- предел прочности, определяемый по таблице и записанный ранее, МПА; - коэффициент, характеризующий влияние качества обработки поверхности и состояния поверхностного слоя на прочность детали, ; - эффективный коэффициент концентрации напряжений при симметричном цикле изменения напряжений, =1,5; - коэффициент запаса прочности, =2. Находим изгибающий момент в горизонтальной плоскости.
Для этого определяем реакции опор в подшипниках.
Находим изгибающий момент в вертикальной плоскости.
Определяем эквивалентный момент по III теории прочности
Эквивалентное напряжение равно
56,63<80,34 – условие прочности обеспечивается.
9.2 Расчёт ведомого вала
Осевой момент сопротивления ведомого вала
Определяем значение напряжения при симметричном цикле нагружения
Находим изгибающий момент в горизонтальной плоскости.
Находим изгибающий момент в вертикальной плоскости.
Эквивалентное напряжение равно
35,04<61,27 МПа – условие прочности обеспечивается.
-
Подбор подшипников
Подшипники являются опорами валов и вращающихся осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус машины. Качество подшипников определяет надёжность и долговечность машин. В зависимости от вида трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения.
Основными критериями работоспособности подшипников качения является долговечность по усталостному выкрашиванию и статическая грузоподъёмность по пластическим деформациям. Расчёт на долговечность выполняют для подшипников, вращающихся с угловой скоростью
. Не вращающиеся подшипники или медленно вращающиеся рассчитывают на статическую грузоподъёмность.Шарикоподшипники радиальные однорядные
При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных. Для опор валов цилиндрических колёс редукторов предпочтение следует отдавать радиальным однорядным шарикоподшипникам, как наиболее дешёвым и простым в эксплуатации. Подшипники качения подбирают по специальным таблицам каталогов в зависимости от ряда характеристик их работы: