Файл: Проектирование валов. Эскизная компоновка редуктора.docx

Скачать файл (0,45Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 37

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа
Кафедра «Прикладной механики»

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА №5
по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

тема «Проектирование валов. Эскизная компоновка редуктора»

Вариант № 7

Руководитель А. В. Колотов

^{подпись, дата инициалы, фамилия}
Студент гр. НБ20-02Б, 082049670 Н. С. Кравец

^{номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия}

Красноярск

2022

Задание:
Для ранее рассчитанной передачи зацеплением требуется:

1. Определить нагрузки на валах редуктора:

1.1. Определить силы в зацеплении редукторной передачи;

1.2. Определить величины консольных сил.

2. Составить силовую схему нагружения валов редуктора.

3. Выполнить приближенный расчет валов и произвести предварительный выбор подшипников. Составить эскизную компоновку (формат А1).

4. Для составленной расчетной схемы вала:

4.1. Определить реакций в опорах подшипников;

4.2. Построить эпюры изгибающих и крутящих моментов.

5. Выполнить проверочный расчет предварительно выбранных подшипников.

6. Выполнить чертеж проектируемого вала (формат А3), в соответствии с рекомендациями, изложенными: Курмаз, Л.В. Детали машин. Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие/Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда. – М.: Высш. шк., 2004. – 309 с: ил.

Рисунок 1 – Кинематическая схема механизма
Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	Исходные данные в соответствии с самостоятельной работой №	Консольная сила		Проектируемый вал
		Быстроходный вал	Тихоходный вал
16	2	Консольная сила от: - ременной передачи 400 Н;	Консольная сила от: - цилиндрической передачи F_t=760 H F_r=280,88 Н F_a=134 Н.	тихоходный

1 Выбор конструкционных материалов и допускаемых напряжений червячного колеса
Редукторные валы испытывают два вида деформации – изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.
1.1 Определение сил в зацеплении цилиндрической передачи

Согласно заданию расчет выполняется для закрытой прямозубой цилиндрической передачи. В этом случае в зацеплении будет действовать две силы: окружная и радиальная (рис.2).

Рисунок 2 – Силы в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи
Таблица 2 – Силы в зацеплении закрытой передачи

Силы в зацеплении	Значение силы, Н
Силы в зацеплении	На шестерне	На колесе
Окружная
Радиальная

Момент на быстроходном валу

(1.1)

1.2 Определение консольных сил
На входную часть шестерни цилиндрической прямозубой передачи будет действовать консольная сила от ременной передачи, а на выходную часть тихоходного вала консольная сила от цепной передачи.

Консольная сила от ременной передачи

400 H
Консольная сила от шестерни цилиндрической передачи

Составляем силовую схему нагружения валов редуктора (рис.3).

Рисунок 3 – Силовая схема нагружения валов

2 Проектный расчет валов
2.1 Выбор материала валов
В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х, одинаковые для быстроходного и тихоходного вала. Принимаем сталь 45.

Механические характеристики сталей для изготовления валов определяются по таблице 3.2 [1, стр.53].
2.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение
Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения (как при чистом кручении), т. е. при этом не учитывают напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными

Н/мм². При этом меньшие значения

– для быстроходных валов, большие для тихоходных.
2.3 Определение геометрических параметров ступеней валов
Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей (см. рисунок 4 и 5).

Проектный расчет ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр

и длину

[1, стр.112÷113, табл. 7.1].

Определим геометрические параметры ступеней быстроходного вала.

Рисунок 4 – Типовая конструкция быстроходного вала–шестерни.

Первая ступень вала (под шкив ременной передачи):

мм; (2.1)
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.

; (2.2)
По стандартному ряду

мм;
Размер фаски

мм.
Вторая ступень вала (под подшипник и уплотнение)

мм; (2.3)
По ГОСТ 6636-69

где

– значение высоты буртика.

мм. (2.4)
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.
Третья ступень вала (под шестерню)

мм; (2.5)
где

– координаты фаски подшипника.
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.

– определяется графически на эскизной компоновке.
Четвертая ступень вала (под подшипник)

мм;

23 мм (длина участка соответствует ширине радиального шарикового однорядного подшипника 308 ГОСТ 8338–75).

Определим геометрические параметры ступеней тихоходного вала.
Первая ступень вала (под цилиндрическую передачу)

мм;
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.

мм. (2.6)
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.
Размер фаски c=1,6 мм.

Рисунок 5 – Типовая конструкция тихоходного вала одноступенчатого цилиндрического редуктора
Вторая ступень вала (под подшипник и уплотнение)

мм.
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.

мм; (2.7)
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.
Третья ступень вала (под колесо)

мм;
По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.

– определяется графически на эскизной компоновке.
Четвертая ступень вала (под подшипник)

мм;

20 мм (длина участка соответствует ширине радиального шарикового однорядного подшипника 205 ГОСТ 8338–75).
Пятая ступень вала (бурт)

По ряду нормальных линейных размеров, принимаем

мм.
С учётом изменившихся параметров (диаметр вала под ступицу колеса) определяем параметры зубчатого колеса [3. стр.139] по формулам аналогичным как во второй самостоятельной работе.
Толщину ступицы определяем по формуле