Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Введение. 2)Кинематический расчет привода ..6
Оглавление 1)Введение…………………………………………………………….4 2)Кинематический расчет привода…………………………………..6 3)Расчет цепной передачи…………………………………………....10 4)Расчет зубчатой передачи………………………………………….18 5)Первый этап эскизной компоновки……………………………….25 6)Расчет валов с учетом изгибающих и крутящих моментов……..27 7)Расчет валов на выносливость………………………………….....36 8)Подбор подшипников качения…………………………………....44 9)Второй этап эскизной компоновки……………………………….48 10)Подбор и проверка шпоночных соединений…………………...51 11)Подбор соединительной муфты…………………………………54 12)Смазка……………………………………………………………..57 13)Тепловой расчет редуктора……………………………………...58 14)Техника безопасности…………………………………………....60 15)Список использованной литературы……………………………61 ЗАДАНИЕ 69 ВАРИАНТ 9 Разработать привод к горизонтальному смесителю кормов по заданной схеме и графику нагрузки.
Таблица 1 – Исходные данные
Введение Целевая установка курса «Детали машин» заключается в том, чтобы исходя из заданных условий работы деталей машины рекомендовать методы, правила и нормы их проектирования, обеспечивающие выбор наиболее рациональных материалов, форм, размеров, степени точности и шероховатости поверхности, а также технических условий изготовления. Для проектирования деталей машин требуется знание основ проектирования деталей машин, к которым относятся: основные критерии работоспособности, надёжности и расчёта деталей машин, выбор допускаемых напряжений и запасов прочности в машиностроении, стандартизация деталей машин, машиностроительные материалы, шероховатость поверхностей деталей машин, допуски и посадки, технологичность деталей машин. Значение машин для человеческого общества чрезвычайно велико. Машины освобождают людей от тяжелой физической работы, максимально повышают производительность их труда, способствуют улучшению качества изготовляемой продукции и снижению ее себестоимости. В современной промышленности машиностроению принадлежит ведущая роль, так как на базе машиностроения развиваются все остальные отрасли промышленности, а также строительство и сельское хозяйство. С увеличением мощности машины повышается и её производительность. Быстроходные машины не только более производительны, но и имеют меньшие габариты, чем тихоходные той же мощности. Чем равномернее ход машины, тем выше качество её работы. Автоматизация работы машины не только содействуют повышению производительности и улучшению качества работы машины, но и снижает до минимума участие человека в её обслуживании. Надёжность и долговечность машины зависят главным образом от прочности её деталей и узлов, которая обеспечивается подбором соответствующих материалов и определяем их форм и размеров, исключающих появление преждевременной поломки, недопустимо больших деформаций и поверхностных разрушений. Надёжность и долговечность машины зависит и от равномерности её хода, точности изготовления и сборки узлов и деталей. Экономичность машины при её эксплуатации зависит от соответствия конструкции машины тем законам, на которых основано её действие, материала и тщательности выполнения узлов и деталей машины, правильности монтажа. Снижение вредных сопротивлений в машине и, как следствие этого, увеличение коэффициента полезного действия её, а также повышения срока службы деталей и сборочных единиц машины является одним из важнейших требований, предъявляемых к машине. Увеличение коэффициента полезного действия машины достигается: рациональным выбором её кинематической цепи, назначением наиболее совершенных типов передач, рациональным выбором формы, материалов, обработки и посадки трущихся деталей. Машина должна быть проста в обслуживании и не требовать частого и сложного ремонта. При конструировании и изготовлении новых машин экономические показатели должны всегда стоять на одном из первых мест. Стоимость машины определяется затратами на материалы, изготовление и обработку отдельных её деталей. Огромное значение для удешевления машин при одновременном повышении качества имеет унификация деталей. Широкое внедрение взаимозаменяемости деталей машин значительно облегчает сборку машин и позволяет использовать для их изготовления более передовые методы массового и поточного производства, что даёт большой экономический эффект.
1 Кинематический расчет привода
1.1 Определим мощность электродвигателя: , где Р3 – мощность на лопастном валу, полезная; ηр.п. – КПД ременной передачи; ηз.п. – КПД зубчатой передачи; - КПД подшипников качения; кВт. 1.2 Определим мощность на первом валу редуктора: кВт; Мощность на втором валу редуктора: кВт. Мощность на валу винта: кВт. 1.3 Определяем обороты из угловой скорости и диаметра барабана
1.4 Ориентировочное определение частоты вращения вала электродвигателя и общего передаточного отношения: .
n1=750мин-1/35,35=21,216 n2=1000мин-1/35,35=28,289 n3=1500 мин-1/35,35=42,433 n4=3000мин-1/35,35=84,866 Стандартная (асинхронная) частота вращения двигателя по ГОСТ в об/мин: 750; 1000; 1500; 3000. На передаточное число зубчатых передач существует ГОСТ: iз.п=2,8; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0. Примем iз.п=6,3 мм.
1.5 По потребляемой мощности двигателя Pдв=4,168 кВт и ориентировочной частоте вращения nдв=1000 об/мин (мин-1) принимаем двигатель типа: 4A112MB6У3 мощностью 4кВт Частота вращения вала под нагрузкой nдв.=950 об/мин
1.6 Проверка двигателя на перегрузку по пусковому моменту: Н∙м; Н∙м. 62.88<80,46 Условие выполняется. 1.7 Определяем фактическое передаточное число привода ; а) Для зубчатой передачи оставляем ранее принятое передаточное число: б) Для цепной передачи и ременной передачи: в) Уточненяем Uфакт=2,1*2,1*6,3=27,8 1.8 Уточняем изб. частоту вращения на выходе об/мин ; 1.9 Определяем частоту вращения первого вала редуктора об/мин; 1.10Определяем частоту вращения второго вала редуктора об/мин; 1.11 Определяем частоту вращения третьего вала редуктора об/мин; 1.12 Определим крутящие моменты на валах привода. На валу двигателя:
Н∙м.
На первом валу редуктора: Н∙м. На втором валу редуктора: Н∙м. На третьем валу редуктора:
Н∙м. 1.13 Проверка правильности расчёта моментов
1.14 Результаты расчетов сведем в таблицу 1.1
Таблица 1.1 – Основные параметры
На рисунке 1.1 покажем эскиз электродвигателя.
Рисунок 1.1 – Эскиз электродвигателя
В таблице 1.2 укажем основные размеры электродвигателя 4А112МВ6У3
Таблица 1.2 – Основные размеры электродвигателя
2 РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
2.1 Данные к расчету iр.п.=2,1 Мкр.1 =83,65 Н·м Рдв=4168 Вт nдв=950 об/мин. 2.2 По величине крутящего момента Мкр.1 = 83,65 Н·м подбирается ремень сечения. Таблица 2.1 – Основные параметры ремня
Выбираем сечение Б.
2.3 Диаметры шкивов
Диаметр малого шкива: d1=1,15∙125=144 мм d1=1,25∙200=156 мм
Диаметры шкивов по ГОСТ 17383-73
…63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800…мм d1=160 мм
Диаметр большего шкива , где ε – коэффициенты скольжения, ε=0,01÷0,02 d2=160∙2,1∙(1-0.01)=333 мм => d2=355 мм 2.4 Расчетное передаточное число при ε=0,01: Изменение передаточного числа: . 2.5 Скорость ремня, м/с: . 2.6 Межосевое расстояние предварительно: ; . Принимаем а = 700 мм.
2.6 Расчетная длина ремня: По ГОСТ 12841-80 выбирается =4250 мм 2.7 Уточнение межосевого расстояния: Допуск на регулирование межосевого расстояния: . 2.8 Угол обхвата малого шкива: . 2.9 Окружное усилие: . 2.10 Число ремней в передаче: , где Рдв – мощность, передаваемая валом малого шкива; Р0 – мощность, передаваемая одним клиновым ремнем. Р0=3.48 кВт; Ср – коэффициент режима работы. Ленточный конвейер Ср=1,0; Винтовой конвейер Ср=0,8; Пластинчатый конвейер Ср=0,9. CL – коэффициент, учитывающий длину ремня. CL=1,02 Cα – коэффициент, учитывающий угол обхвата. Таблица 4 – Зависимость Cα от α
Так как , то берем Cα=0,9 Cz – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче. Таблица 5 – Зависимость Cz от z
Берем Cz=0,95 Значит число ремней z=2. 2.11 Долговечность ремня, ч: часов N0 – базовое число циклов нагружений. N0=4.7∙106 υ – число пробегов ремня, . x – число шкивов в ременной передаче, x =2; σу – напряжение в ремне в зависимости от вида ремня, σу=8МПа; υ1 – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа Таблица 6 – Зависимость υ от i
υ1=1,9 υ2 – коэффициент, учитывающий непостоянство нагрузки нагрузка постоянная υ2=1; нагрузка непостоянная υ2=1,8; m – для клиновых ремней m=8; σmax – максимальное напряжение в ветви ремня (ведущей). где σ0 – напряжение от предварительного напряжения σ0=1,5 МПа; σF – расчетное полезное напряжение, где Ft – окружная сила, где А – площадь сечения ремня. А=230; zр – количество ремней в передаче. zр=2 . σv – напряжение от центробежных сил. где q – плотность ремня. q=1100кг/м3; Vр – скорость ремня. σv=1100∙3.82∙10-6=0,01 МПа. σи – напряжение от изгиба ремня на меньшем шкиве. где Е – модуль упругости ремня. Е=100…200 МПа δ – толщина ремня в мм, δ=h=13,5 ; σmax=1,5+ +0.01+5.4=8.87 МПа. . 2.12 Коэффициент тяги в зависимости от числа ремней: . где σ0 – рекомендуемое напряжение в ремне от начального (предварительного) натяжения; А – площадь поперечного сечения комплекта ремней Из таблицы А=230 мм2. 2.13 Сила предварительного натяжения ремней, действующего на валы ,
. 2.14 Ширина шкивов, мм: . Коэффициенты е, f – из таблицы в зависимости от сечения. n = 2 – число канавок для ремней. 2.15 Эскиз шкива
Таблица 7 – Сечения ремня
1 Внешние диаметры шкивов: dе=d1,2+2h0 ; dе1=250+11.4=261.4 мм; dе2=800+11.4=811.4 мм. 2 Ширина шкивов: 3 Толщина обода чугунных шкивов клиновых передач мм; примем δ=16 мм 4 Диаметр ступицы: dст=1.65dв 5 Длина ступицы: lст=(1.2…1.5)dв 6 Толщина диска шкива: с=(1.2…1.3)δ
7 D0 =d1,2−2δ 8 Dотв1,2=0.5(D01,2+dст1,2) 9 dотв 1,2=0.2(D01,2−dст1,2)
Рисунок 2.1 – Эскиз шкива
3 РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ КОНИЧЕСКИМИ ЗУБЧАТЫМИ КОЛЕСАМИ 3.1 Данные к расчету: Мкр.1=419 Н∙м; Мкр.2=1194,86 n1=735 об/мин; n2=245 об/мин; γ1=0.5; γ2=0.3; γ3=0.2; Lh = 5400 ч; iЗ.П. = 3. 3.2 Выбор материала для колес зубчатой передачи Твердость материала НВ<350. Таблица 3.1 – Основные сведения о материалах
3.3 Допустимые контактные напряжения:
МПа МПа Для однородной структуры материала Коэффициент долговечности: оределим по графику: -Для шестерни -Для колеса Допустимые контактные напряжения: -Для шестерни: МПа -Для колеса: МПа Определяем расчетное допустимое контактное напряжение: МПа Это значение меньше , поэтому согласно условию: принимаем: МПа 3.4 Допустимое напряжение изгиба: -Для шестерни: МПа -Для колеса: МПа Коэффициент запаса прочности , коэффициент долговечности при изгибе для шестерни. Принимаем , , при одностороннем приложении нагрузки . Допустимые напряжения изгиба: -Для шестерни: Мпа -Для колеса: МПа 3.5. Определим основные геометрические параметры зубчатой пердачи: -Внешний делительный диаметр: ПО ГОСТ 27142-86 принимаем мм, ширину зубчатого венца мм. 3.6 По рекомендациям , принимаем , число зубьев колеса Внешний окружной модуль зубчатых колес: мм -условие выполняется Определяем внешнее конусное расстояние: мм. 3.11 Проверка выносливости зубьев при изгибе Ft – окружная сила, KFa – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, KFa = 1; KFβ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине, KFβ = 1.08; KFV – коэффициент динамической нагрузки, KFV = 1.04; – коэффициент, учитывающий форму зуба – коэффициент, учитывающий угол наклона зуба , ; . – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев . ; . 3.12 Проверка зубьев колес на пластические деформации ; ; ; . , . Условие выполняется. 3.13 Силы, действующие в зацеплении зубчатых колес В косозубых передачах возникают три силы: a) Ft – окружная сила, Ft = 5302.8 Н b) Fr – радиальная сила, направлена по касательной окружности c) Fα – осевая сила
Таблица 3.3 – Основные параметры косозубой передачи
3.14 Эскиз зубчатого колеса
1 Делительные диаметры: d1=166 мм; d2=500 мм. 2 Диаметры вершин зубьев: da=d+2mn ; da1=166+16=182 мм; da2=500+16=516 мм. 3 Диаметры впадин зубьев: df=d−2,5mn ; df1=166−20.75 =145.25 мм; df2=500−20.75 =479.6 мм. 4 Ширина колес: b1=75 мм; b2=75 мм. 5 δ0 =(4…5)mn ≥8…10 мм, δ0 =10…12.5 мм. 6 Диаметр ступицы: dст =(1.6…1.8)dв dст2 =1.8 =100 мм. dст1 =1.8 =81 мм. 7 Длина ступицы: lст =(1.2…1.6)dв lст =1.2 =55 мм. 8 D0 =df−2δ0 D02 =208-20=188 мм. 9 dотв. 2=0.2(D02−dст2) dотв. 2=0.2(188-69.3) =23.74 мм. 10 C=(0.2…0.25)в2 C=0.25 =33.75мм. 11 Dотв2=0.5(D02+dст2) Dотв2=0.5(188+ 69.3) =59.35 мм. 12 R=(0.5…1)mn мм, . R=1.25…2.5 мм.
Рисунок 3.1 – Эскиз зубчатого колеса
4 ПЕРВАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ ПО КРУЧЕНИЮ 4.1 Определяем диаметры валов Диаметры валов предварительно определяются из условия прочности на кручение. для стали 35, 40, 45. Wp −полярный момент сопротивления Определяем диаметры хвостовиков валов:
Определяем диаметры шеек валов: , ; . Определяем диаметры валов: ; ; 4.2 Рассчитаем некоторые элементы конструкции корпуса Толщина стенки корпуса и крышки редуктора соответственно: ; Принимаем: для корпуса δ = 8 мм для крышки δ1 = 8 мм Толщина верхнего фланца корпуса: b = 1.5·δ = 1.5·8 = 12 мм Толщина нижнего пояса крышки корпуса: b1 = 1.5·δ1 = 1.5·8 = 12 мм Толщина нижнего пояса корпуса: без бобышки: Р = 2.35·δ ; с бобышкой: Р1=1.5· δ. Минимальный зазор между внутренней стенкой корпуса, наружными и торцевыми поверхностями зубчатой передачи: х=(1.1…1.2)δ. Принимаем х=9 мм. Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес: х2 ≥ 4∙х , х2 ≥ 36 мм. Диаметр фундаментных болтов: d1 = (0.03…0.036)·аW + 12=15.75…16.5, принимаем болт М20 Диаметры болтов: а) у подшипника: d2 = (0/7…0/75)· d1=11.25…12.4, принимаем болт М16 б) соединяющих основание корпуса с крышкой по поясу: d3 = (0/5…0/6)· d1=7.8…9.9 принимаем болт М10 4.4 Подбираем подшипники При выполнении первой эскизной компоновки валы принимаются (без ступеней). Подшипники выбираются роликовые, средней серии 300 по диаметру вала. . Для подшипников качения диаметр вала умножается на число оборотов: - выбирается жидкая смазка При выбирается пластичная смазка (солидол, литол, циатин) Вал шестерни − 45·339.3=15268.5 мм·об/мин; Вал колеса − 35·54=1890 мм·об/мин.
Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер у=8…12 мм. Предварительно намечаем у=8 мм. 4.5 Расчет крышек подшипника Компоновку будем проводить по наибольшему подшипнику. Для подшипника 309 глубина гнезда подшипника l2' =1.5∙B= 37.5 мм. Толщина фланца ∆ крышки подшипника принимаем примерно равной ∆=20 мм. Высоту головки болта, соединяющего крышку подшипника с корпусом, примем 0.7d3 = 0.7∙10=7 мм. Устанавливаем зазор между головкой болта и торцом шкива ременной передачи в 6 мм. Диаметр крышки подшипника D2 =145мм. Измерением находим расстояния с учетом масштаба М1:2: - расстояние между осью шестерни и серединой подшипника №309 l1= 98 мм; - расстояние между осью зубчатого колеса и серединой подшипника №307 l2= 98 мм; - расстояние между серединой подшипника №309 и серединой B шкива l3= 96 мм; - расстояние между осью зубчатого колеса и серединой муфты l4= (1.6…1.8)dхв2 мм, l4= 1.6∙28.5=45.6 мм. Принимаем l4= 46 мм.
5 РАСЧЕТ ВАЛОВ (ПРИБЛИЖЕННЫЙ) С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ КРУТЯЩИХ И ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ 5.1 Данные для расчета валов Таблица 5.1 – Параметры, используемые при расчете валов
. 5.2 Составляем общую схему нагружения валов редуктора
Рисунок 5.1 – Схема нагружения валов редуктора 5.3 Определим силы реакции в опорах, построим эпюры изгибающих и крутящих моментов, выявим наиболее нагруженное сечение. 5.3.1 Построим эпюру для вала шестерни
Расчёт ведём в двух плоскостях: а) в горизонтальной плоскости. Рисунок 5.2 – Эпюры нагружения вала шестерни
1) Определим реакции в опорах А и В, для чего составим уравнения моментов относительно опор А и В ∑МА = 0 ∑МА = ∑МВ = 0 ∑МВ = Проверка: Sy = 0 Sy = Ft1-RAx -RBx+ =5302.8-2342.3-3591.7+631.2=0 2) Строим эпюру нагружения вала от сил, действующих на вал в горизонтальной плоскости: I-I (справа): 0<x1<l1 , =0, = -2342.3·0.098= -229.5 Н·м. III- III (слева): 0<x3<l3 , =0, = 631.2·0.096= 60.6 Н·м. б) в вертикальной плоскости 1) Определим реакции в опорах А и В, для чего составим уравнения моментов относительно опор А и В ∑МА = 0 ∑МА = ∑МВ = 0 ∑МВ = Проверка: Sy = 0 Sy = Fr1-RAу -RBу+ =1949-782.6-1696+529.6=0 2) Строим эпюру нагружения вала от сил, действующих в вертикальной плоскости: I-I (справа): 0<x1<l1 , =0, = -782.6·0.098= -76.69 Н·м. III- III (слева): 0<x3<l3 , =0, = 529.6·0.096= 50.8 Н·м. II- II (слева): l3<x2<(l3 + l1) , =50.8 Н·м, = 529.6·(0.096+0.098) - 1696∙0.098= -63.5 Н·м. Величина скачка: -63.5+76.69=13.19 Н·м, Н·м. 3) Строим эпюру суммарных изгибающих моментов в сечениях вала. Определим суммарный изгибающий момент: Ми1 = 0, Ми4 = 0, 4) Строим эпюру крутящих моментов Мкр1 = 92.8 Н∙м. 5) Определим приведенный (эквивалентный) момент: , Мэкв1 = 0, Мэкв4 = Мкр1 = 92.8 Н∙м, , . 6) Определим диаметр вала в месте наибольшего его нагружения, исходя из условия прочности на изгиб [σи]III – определяем из соотношения допускаемых напряжений [σи]III = ([σ]I·1)/3,8 = (0.43· σв·1)/3.8 = 53 МПа . Учитывая ослабление вала шпоночным пазом, увеличиваем его на 5%. dв1 = 47,5·1.05 = 48.3 мм Принимаем dв1 = 45 мм по ГОСТ 6636-69, учитывая ступенчатую конструкцию вала принимаем: dш1 = 50 мм; dхв1 = 45 мм. 5.3.2 Построим эпюру для вала зубчатого колеса Рисунок 5.3 – Эпюры нагружения вала колеса
Данный расчёт проводится аналогично расчёту первого вала. б) горизонтальная плоскость: 1) Определим реакции в опорах А и В, для чего составим уравнения моментов относительно опор А и В ∑МА = 0 ∑МА = ∑МВ = 0 Проверка: Sy = 0 Sy = -Ft2 +RAx +RBx=-5302.8+2651.4+2651.4=0 2) Строим эпюру нагружения вала от сил, действующих на вал в горизонтальной плоскости: I-I (справа): 0<x1<l2 , =0, = 2651.4·0.098= 259.8Н·м. б) вертикальная плоскость: 1) Определим реакции опор, построим эпюры нагружения второго вала ∑МА = 0 ∑МА = , ∑МВ = 0 ∑МВ = Проверка: Sy = 0 Sy = -Fr2+RAу +RBу= -1949+1388.7+560.3=0 2) Строим эпюру нагружения вала от сил, действующих в вертикальной плоскости: II- II (справа): 0<x1<l2 , =0, = 560.2·0.098= 54.9 Н·м. I-I (слева): 0<x2<l2 , =0, = 1388.7∙0.098= 136.1Н·м. Величина скачка: 136.1-54.9=81.2 Н·м, Н·м. 3) Строим эпюру суммарных изгибающих моментов в сечениях вала. Определим суммарный изгибающий момент: Ми1 = 0, Ми3 = 0, Ми4 = 0, 4) Строим эпюру крутящих моментов Мкр2 = 196.3Н∙м. 5) Определим приведенный (эквивалентный) момент: , Мэкв1 = 0, Мэкв3 = Мэкв4 = Мкр2 = 196.3 Н∙м, . 6) Определим диаметр вала в месте наибольшего его нагружения, исходя из условия прочности на изгиб [σи]III – определяем из соотношения допускаемых напряжений [σи]III = ([σ]I·1)/3,8 = (0.43· σв·1)/3.8 = 53 МПа . Учитывая ослабление вала шпоночным пазом, увеличиваем его на 5%. dв2 =63,7 ·1.05 = 64,4 мм Принимаем dв2 = 65 мм по ГОСТ 5636-69, учитывая ступенчатую конструкцию вала принимаем: dш2 = 60 мм; dхв2 = 56 мм.
6 РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНСТРУКЦИИ ВАЛА 6.1 Вал шестерни: Рассмотрим сечение I-I (сечения показаны на эпюрах моментов в 5 разделе). Общий коэффициент запаса прочности где [s] – допускаемый коэффициент запаса прочности [s]=1.5…4 sσ – запас прочности по нормальным напряжениям (напряжениям изгиба), ; sτ – запас прочности по касательным напряжениям (напряжениям кручения), , где: 1) σ-1,τ-1 – предел выносливости стали по нормальным и касательным напряжениям: σ-1 = 0.43σв=0.43∙730=314 МПа, τ-1 = 0.58σ-1=0.58∙314=182 МПа. 2) KσD , KτD – коэффициенты концентрации напряжений, учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости: , Kσ, Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений по нормальным и касательным напряжениям. Зависят от обработки поверхности, от формы и прочности материала. Kdσ, Kdσ – масштабные коэффициенты, KFσ , KFτ – коэффициенты качества поверхности: KFσ =1 , KFτ =1 – так как валы обычно шлифуются. KУ – коэффициент упрочнения. Упрочнение не предусматривается. KУ=1 , . 3) ψσ, ψτ – коэффициенты влияния асимметрии цикла напряжений на прочность вала. ψσ =0.1, ψτ=0.05 4) σа, τа – амплитудные значения нормальных и касательных напряжений Нормальные напряжения возникают в поперечном сечении вала от изгиба и изменяются по симметричному циклу. W0 – осевой момент сопротивления сечения вала изгибу. - для сечения со шпоночным пазом - для сплошного сечения. где Wр – осевой момент сопротивления вала кручению. , - для сечения со шпоночным пазом - для сплошного сечения. b – ширина шпонки, t1 – глубина шпонки на валу. σm, τm – средние значения циклов нормальных и касательных напряжений Параметры призматической шпонки приведены в таблице 6.1. Рисунок 6.1 – Параметры призматической шпонки Таблица 6.1 – Параметры призматической шпонки
По диаметру вала dв1 =50 мм выбираем призматическую шпонку: bxh=14x9, t1 =5,5, t2 = 3.3 мм.
Действительный коэффициент запаса прочности валов удовлетворяет условию, так как [s]=1.5…4. Проверка сечения II-II необходима, т.к. диаметр вала в этом сечении уменьшается, а следовательно и прочность уменьшается dш1 =50 мм 1) σ-1 = 314 МПа τ-1 = 182 МПа; 2) , ; 3) , , , где Fв – сила натяжения ремня, l3 – расстояние от середины подшипника до середины шкива, В – ширина подшипника, у – ширина мазеудерживающего кольца.
4) ψσ = 0.05 , ψτ = 0.1 5) , . Тогда Условие выполняется. Проверка сечения III-III, т.к. диаметр уменьшается, следовательно, и прочность уменьшается . Вал недогружен, поэтому уменьшаем его диаметр. dхв1 =25 мм. 1) σ-1 = 314 МПа τ-1 = 182 МПа; 2) , ; 3) , , ,
4) ψσ = 0.1 , ψτ = 0.05 5) , . Тогда Условие выполняется. Принимаем вал с размерами: dв1 = 45 мм; dш1 = 50мм; dхв1 = 45 мм. 6.2 Вал зубчатого колеса: Проверка сечения I-I. 1) σ-1 = 245.3МПа τ-1 = 142.2МПа; 2) , ; 3) . По диаметру вала выбираем призматическую шпонку: bxh=14*9, t1 =5.5.
.
4) ψσ = 0 , ψτ = 0 – при σв = 520…700 МПа 5) , . Тогда Условие выполняется. Проверка сечения II-II необходима, т.к. диаметр вала в этом сечении уменьшается, а следовательно и прочность уменьшается dш2 =65 мм 1) σ-1 = 245.1 МПа τ-1 = 142.2 МПа; 2) , ; 3) , <
Дата добавления: 0000-00-00; просмотров: 771; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |