Кинематический расчет привода

border="0" />

2. Горизонтальная плоскость.

Определим опорные реакции

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Проверка:

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в сечениях 1. .4

3. Строим эпюру крутящих моментов.

4. Определим суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Подшипник Качения

В соответствии с Шейнблит (стр.111):

Левый подшипник:

Подшипник радиальный шариковый однорядный

Серия особо лёгкая.

Схема установки - с одной фиксирующей стороной.

Типоразмер 111.

Правый подшипник:

Подшипник радиально-упорный роликовый конический однорядный

Серия особо лёгкая.

Схема установки - враспор.

Типоразмер 7111.

Геометрические параметры:

Левый подшипник:

d=55мм

D=90мм

B=18мм

r=2мм

Правый подшипник:

d=55мм

D=90мм

B=23мм

r=2мм

Статистические параметры:

Грузоподъёмность:

Левый подшипник:

Динамическая C=28,1кН

Статическая Сo=17,0кН

Правый подшипник:

Динамическая C=57кН

Статическая Сo=45,2кН

Номинальная долговечность (ресурс) шарикоподшипника:

С - динамическая грузоподъёмность;

Р - эквивалентная нагрузка;

Т. к. , то эквивалентная нагрузка:

V-коэффициент; при вращении внутреннего кольца V=1;

080402 КП 03.00.00. ПЗ

В соответствии с табл.9.18, 9. 19 (Чернавский С.А., стр.212)

=0,56

=1,99 =1,49

Расчётная долговечность:

627(млн. об)

1266(млн. об)

Расчетная долговечность:

Быстроходный вал.

Определяем реакции опор.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Подшипник Качения

В соответствии с Шейнблит (стр.111):

Левый и правый подшипник:

Подшипник радиальный шариковый однорядный

Серия лёгкая.

Схема установки - с одной фиксирующей стороной.

Типоразмер 209 ГОСТ8338-75.

Геометрические параметры:

d=45мм

D=85мм

B=19мм

r=2мм

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Статистические параметры:

Грузоподъёмность:

Динамическая C=33,2кН

Статическая Сo=18,6кН

Номинальная долговечность (ресурс) шарикоподшипника:

С - динамическая грузоподъёмность;

Р - эквивалентная нагрузка;

Т. к. , то эквивалентная нагрузка:

V-коэффициент; при вращении внутреннего кольца V=1;

В соответствии с табл.9.18, 9. 19 (Чернавский С.А., стр.212)

=0,56

=1,99

Расчётная долговечность:

24673(млн. об)

Расчетная долговечность:

Тихоходный вал.

Определяем реакции опор.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Подшипник Качения

В соответствии с Шейнблит (стр.111):

Левый и правый подшипник:

Подшипник радиальный шариковый однорядный

Серия лёгкая.

Схема установки - с одной фиксирующей стороной.

Типоразмер 217 ГОСТ8338-75.

Геометрические параметры:

d=85мм

D=150мм

B=29мм

r=3мм

Статистические параметры:

Грузоподъёмность:

Динамическая C=83,2кН

Статическая Сo=53,0кН

Номинальная долговечность (ресурс) шарикоподшипника:

С - динамическая грузоподъёмность;

Р - эквивалентная нагрузка;

Т. к. , то эквивалентная нагрузка:

V-коэффициент; при вращении внутреннего кольца V=1;

В соответствии с табл.9.18, 9. 19 (Чернавский С.А., стр.212)

=0,56

=1,99

Расчётная долговечность:

74(млн. об)

Расчетная долговечность:

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Уточненный расчет валов.

Промежуточный вал.

Вал 3, Сечение 1 (А–А)

Материал вала – сталь 40Х, sВ=600 Мпа (по табл.3.3). Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Крутящий момент T=481 Н*м

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

s-1=0,43*sв=0,43*600=258 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t-1=0,58*s-1=150 МПа.

Изгибающие моменты

Результирующий изгибающий момент:

=331119

Моменты сопротивления сечения нетто (d=65 мм; b=16 мм; t1=6 мм):

а) Момент сопротивления кручению:

б) Момент сопротивления изгибу:

Амплитуда номинальных напряжений изгиба:

, sm=0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

По таблицам 8.5 и 8.8 (стр.163–166 [1]) определим ряд коэффициентов: .

Определим коэффициенты запаса прочности:

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие соблюдено.

Вал 3, Сечение 1 (Б–Б)

Материал вала – сталь 40Х, sВ=600 Мпа (по табл.3.3).

Крутящий момент T=481 Н*м

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

s-1=0,43*sв=0,43*600=258 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t-1=0,58*s-1=150 МПа.

Изгибающие моменты

Mў= Dx4*60=326640

Mўў= Dy4*60+Fa3*59=464877

Результирующий изгибающий момент:

=657604

Моменты сопротивления сечения нетто (d=65 мм; b=16 мм; t1=6 мм):

а) Момент сопротивления кручению:

б) Момент сопротивления изгибу:

Амплитуда номинальных напряжений изгиба:

, sm=0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

По таблицам 8.5 и 8.8 (стр.163–166 [1]) определим ряд коэффициентов: .

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Определим коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие соблюдено.

Быстроходный вал.

Вал 2, Сечение 1 (А–А)

Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение, sВ=780 Мпа (по табл.3.3).

Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

s-1=0,43*sв=0,43*780=335 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t-1=0,58*s-1=193 МПа.

Моменты сопротивления сечения нетто (d=38 мм; b=16 мм; t1=6 мм):

а) Момент сопротивления кручению:

б) Момент сопротивления изгибу:

Изгибающие моменты

Mў= Rx*54=36774

Mўў= Ry*54+Fa*42,5=19878

Результирующий изгибающий момент:

=41802

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Амплитуда номинальных напряжений изгиба:

, sm=0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

По таблицам 8.5 и 8.8 (стр.163–166 [1]) определим ряд коэффициентов: .

Определим коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие соблюдено.

Вал тихоходный.

Вал 4, Сечение 1 (А–А)

Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение, sВ=780 Мпа (по табл.3.3).

Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

s-1=0,43*sв=0,43*780=335 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t-1=0,58*s-1=193 МПа.

Моменты сопротивления сечения нетто (d=78 мм; b=20 мм; t1=7,5 мм):

а) Момент сопротивления кручению:

б) Момент сопротивления изгибу:

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l=105мм, получим изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки М=

Амплитуда номинальных напряжений изгиба:

, sm=0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

По таблицам 8.5 и 8.8 (стр.163–166 [1]) определим ряд коэффициентов: .

Определим коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие соблюдено.

Вал 4, Сечение 1 (Б–Б)

Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение, sВ=780 Мпа (по табл.3.3).

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Крутящий момент T=1386 Н*м

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

s-1=0,43*sв=0,43*780=335 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t-1=0,58*s-1=193 МПа.

Изгибающие моменты

Mў= Rx5*70=47705

Mўў= Ry5*70+Fa2* 171=1143083

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Результирующий изгибающий момент:

=1144078

Моменты сопротивления сечения нетто (d=78 мм; b=20 мм; t1=7,5 мм):

а) Момент сопротивления кручению:

б) Момент сопротивления изгибу:

Амплитуда номинальных напряжений изгиба:

, sm=0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

По таблицам 8.5 и 8.8 (стр.163–166 [1]) определим ряд коэффициентов:. .

Определим коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие соблюдено.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Проверка шпонок

Параметры шпонки взяты из табл.8.9 (стр.169 [1]).

Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого, т.е. должно удовлетворяться условие

Для Быстроходного колеса.

Шпонка 20Х12Х63 ГОСТ 23360-78

lp – рабочая длина шпонки; lp=l–b (для шпонки со скругленными торцами).

Проверка на смятие:

Проверка на срез:

=130 Мпа;

Условие удовлетворено.

Для Тихоходного колеса.

Шпонка 25Х14Х100 ГОСТ 23360-78

Проверка на смятие:

Проверка на срез:

=130 Мпа;

Условие удовлетворено.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

На Ведомый Шкив

Шпонка 10Х8Х50 ГОСТ 23360-78

Проверка на смятие:

Проверка на срез:

=130 Мпа;

Условие удовлетворено.

Для МУВП на четвертом валу.

Шпонка 22Х14Х90 ГОСТ 23360-78

Проверка на смятие:

Проверка на срез:

=130 Мпа;

Условие удовлетворено.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Конструктивные размеры корпуса редуктора.

Толщина стенок корпуса и крышки: d=0,0025а+3=0,025*250+1,5=7,75 мм,

принимаем d=8мм; d1=0,02*250+3=8, принимаем d1=8.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

Верхнего пояса корпуса и пояса крышки:

нижнего пояса корпуса:

принимаем p=20мм.

Внутренняя стенка корпуса:

Принимаем зазор между торцом шестерни внутренней стенкой А1=1,2d=12 мм.

Принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А=d=10 мм.

Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер y=8ё12 мм. Принимаем 10 мм.

Согласно Цехнович «Атлас Деталей Машин».

Диаметр фундаментальных болтов

Выбираем болты М16.

Отсюда диаметр под отверстие

Диаметр стяжных болтов, которые соединяют корпус и крышку редуктора

Выбираем болты М16.

Толщина фланца (согл. атласа) (1,25dc+d) +(1,25dc+5) =(1.25*14+10) +(1.25*14+5) =50 мм.

Крышка подшипника на вал 3 согласно Цехнович «Атлас Деталей Машин» стр.43 – dБ=М8, количество – 6.

Сквозная крышка на вал 4 согласно Атласу - dБ=М12, количество – 6. высота головки винта – 8 мм + шайба толщиной 3,0 мм = 11 мм.

Сквозная крышка на вал 2 согласно Цехнович «Атлас Деталей Машин» - dБ=М8, количество – 4. высота головки винта – 5,5 мм + шайба толщиной 2,0 мм = 7,5 мм.

Толщина фланца под винты в фундамент – 1,5*dФ=24 мм.

Пробка для контроля и спуска смазки – М16Х1,5 по ГОСТ 9150-81 (Атлас стр.54).

Маслоуказатель жезловой – стр.55, табл.55. по диаметр 10 мм.

Сорт масла выбираем по табл.10.29 (Шейндблит) стр.241, в зависимости от контактного напряжения в зубьях и фактической окружной силы колес.

Отсюда – И-40-А 68 ГОСТ 17479.4-87.

Уровень масла:

hmin= 2,2m= 9,8 мм.

m<=hM<=0.25d2=65 мм.

080402 КП 03.00.00. ПЗ

Список использованной литературы:

Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М., Ицкович Г.М. «Курсовое проектирование деталей машин» - 2-е издание, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987.

Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «Конструирование узлов и деталей Машин» - 4-е издание, перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1985.

Иванов М.Н. «Детали Машин» - 5-е издание, перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1991.

Шейндблит А.Е. «Курсовое проектирование деталей Машин» - М.: Высш. Шк., 1991.

Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. «Расчеты деталей машин» - 3-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высш. шк., 1986.

Орлов П.И. «Основы конструирования: справочно-методическое пособие» В 2-х кн. – изд.3-е, испр. – М.: Машиностроение, 1988.

080402 КП 03.00.00. ПЗ