Проектирование двухступенчатого редуктора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
>
Статическая грузоподъёмность C0 = 65,3 кН.
Опорные реакции FrA=13,77кН, FrB=3,65 кН.
Осевая нагрузка Fа=2,52 кН.
Расчет:
Параметры осевого нагружения.
Для каждого подшипника определим e по формуле
Осевые составляющие от радиальных нагрузок
При нагружении шарикового радиально-упорного подшипника радиальной нагрузкой возникают осевые составляющие
Внешние силы, действующие на подшипники
FaB)
aA)
Коэффициенты нагрузки
, следовательно X = 1, Y=0
, следовательно X = 0,46,
Эквивалентная динамическая нагрузка:
где
X - коэффициент радиальной нагрузки;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
радиальная нагрузка;
осевая нагрузка;
V = 1 (вращается внутренней кольцо);
коэффициент безопасности Kб = 1,3;
температурный коэффициент KT = 1 при температуре подшипникового узла
T <105.
кН.
кН
Долговечность подшипника при максимальной нагрузке:
где
m = 3 - показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.
Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника:
где
?h - коэффициент эквивалентности, определяемый в зависимости от типового режима нагружения, ?h = 0,5.
6.3 Тихоходный вал
Исходные данные:
Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной опоры.
Подшипник № 46220 - радиально-упорный однорядный шарикоподшипник легкой серии.
Размеры подшипника: d = 100 мм, D = 180 мм, B =34 мм.
Динамическая грузоподъёмность C = 148 кН.
Статическая грузоподъёмность C0 = 107 кН.
Опорные реакции FrE=24,98 кН, FrF=3,63 кН.
Осевая нагрузка Fа=3,44 кН.
Расчет:
Параметры осевого нагружения.
Для каждого подшипника определим e по формуле
Осевые составляющие от радиальных нагрузок
При нагружении шарикового радиально-упорного подшипника радиальной нагрузкой возникают осевые составляющие
Внешние силы, действующие на подшипники
FaF)
aE)
Коэффициенты нагрузки
, следовательно X = 0,46,
, следовательно X = 1, Y=0
Эквивалентная динамическая нагрузка:
где
X - коэффициент радиальной нагрузки;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
радиальная нагрузка;
осевая нагрузка;
V = 1 (вращается внутренней кольцо);
коэффициент безопасности Kб = 1,3;
температурный коэффициент KT = 1 при температуре подшипникового узла
T <105.
кН.
кН
Долговечность подшипника при максимальной нагрузке:
где
m = 3 - показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.
Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника:
где
?h - коэффициент эквивалентности, определяемый в зависимости от типового режима нагружения, ?h = 0,5.
Вывод: все подшипники подходят по долговечности.
7. Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок по ГОСТ 23360 - 78.
Расчет выполняется на смятие по формуле
где
T - крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом;
h - высота шпонки;
t1 - глубина паза на валу;
l - длина шпонки;
b - ширина шпонки;
[] - допускаемое напряжение смятия, [] = 120 МПа.
.1 Быстроходный вал
d = 48 мм; b x h = 19 x 9 мм; t1 = 5,5 мм; длина шпонки l = 90 мм; момент на ведущем валу TI = 287,9 Нм.
.
.2 Промежуточный вал
Шпонки под зубчатые колеса: d = 65 мм, ТII = 871,15 Нм.
Выбираем шпонку b x h = 20 x 12; t1 = 7,5 мм; длина шпонки l = 80 мм.
МПа;
.3 Тихоходный вал
Шпонка под зубчатое колесо: : d = 108 мм; ТIII = 3763 Нм.
Выбираем шпонку b x h = 28 x 16; t1 = 6,4 мм; длина шпонки l = 125 мм.
МПа.
Шпонка под муфту d = 95 мм, ТIII = 3763 Нм.
Выбираем шпонку b x h = 28 x 16; t1 = 10 мм; длина шпонки l = 150 мм.
МПа
8. Уточненный расчет быстроходного вала
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по нулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ? [s].
Будем производить расчет для сечений 1-1 и 2-2 вала.
Материал вала - сталь 45, термическая обработка - нормализация.
В нашем случае среднее значение предела прочности материала вала ?в = 600 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
МПа.
Расчет сечения 1-1.
Моменты и силы в опасном сечении:
Суммарный изгибающий момент:
где
MГ - изгибающий момент в горизонтальной плоскости, MГ = 0 Нм;
MB - изгибающий момент в вертикальной плоскости, MB = 96,3 Нм.
Нм.
Осевая сила Fa = 0,93 кН
Крутящий момент Т=287,90 Нм
Геометрические характеристики опасного сечения
Площадь поперечного сечения:
мм2
Осевой момент сопротивления:
мм3.
Полярный момен