Проектирование привода, состоящего из электродвигателя и двухступенчатого цилиндрического редуктора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ти выбираем масло ИРП-75 ГОСТ 17479.4-87 [2. табл. 52].
5. Эскизная компоновка редуктора
5.1 Проектировочный расчет валов
электродвигатель привод редуктор вал
Разработку эскизного проекта начина с предварительного определения размеров выходного конца вала. Диаметр d, мм, находят по формуле:
Для быстроходного вала:.
Для промежуточного вала: .
Для тихоходного вала: .
Вычисленные значения диаметров округляем в ближайшую сторону до стандартных [1, табл.24.1.]. Для быстроходного вала принимаем d = 30 мм. Для промежуточного вала принимаем d=38 мм. Для тихоходного вала принимаем d = 50 мм.
По значению d подбираем стандартный концевой участок вала [1, табл.24.27.]. Для всех валов выбираем цилиндрический концевой участок вала.
Определяем размеры участка под подшипником и уплотнением. Диаметр вала под подшипником и уплотнением вычисляют по формуле:
Для быстроходного вала:.
Для тихоходного вала: .
Для промежуточного вала: .
Высоту tк заплечика цилиндрического хвостовика, координату r фаски подшипника и размер f фаски колеса, мм, принимают в зависимости от диаметра d [1, стр.46].
Полученные величины для быстроходного и промежуточного валов соответствуют числам из стандартного ряда. Для тихоходного вала округляем до ближайшего большего числа из стандартного ряда [1, табл.24.1.]. Принимаем dП = 60 мм.
Длину участка вала под уплотнением и подшипником принимают равной, мм:
Для быстроходного вала: .
Для тихоходного вала: .
Вычисленные значения округляем в ближайшую сторону до стандартных [1, табл.24.1.]. Принимаем . соответствует стандартному значению.
Определяем диаметр буртика для упора подшипника качения:
Для быстроходного вала: .
Для тихоходного вала: .
Вычисленные значения округляем в ближайшую сторону до стандартных [1, табл.24.1.]. Для быстроходного вала принимаем мм. Для тихоходного вала принимаем мм.
Расстояние а между внутренней поверхностью стенки корпуса редуктора и торцом ступицы принимаем равным 10 мм.
5.2 Выбор типа подшипников
Для опор валов цилиндрических прямозубых колес редукторов применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники.
Подшипники выбираем по диаметру вала под подшипником.
Для быстроходного вала: = 35 мм. Подшипник №307 ГОСТ 8338 - 75.
Для промежуточного вала: Подшипник №307 ГОСТ 8338-75
Для тихоходного вала: =60 мм. Подшипник №212 ГОСТ 8338 - 75.
6. Расчет валов
6.1Расчет быстроходного вала
1. Составляем схему нагружения вала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - вертикальной Y и горизонтальной X.
Рис.2 Схема нагружения быстроходного вала
- нагрузка на консоль.
2. По правилам, известным из курса Сопротивление материалов, определяем опорные реакции и изгибающие моменты:
опорные реакции Ay и By в вертикальной плоскости:
;
;
;
;
Проверка:
,
.
изгибающие моменты Mx, Mx и Mx в вертикальной плоскости:
Нмм,
Нмм;
Нмм;
опорные реакции Ax и Bx в горизонтальной плоскости:
;
Н;
;
Н;
Проверка:
,
.
изгибающий момент Mу в горизонтальной плоскости:
Нмм;
В опасном сечении I-I прочность вала не рассчитывают т.к. вал изготовлен заодно с шестерней.
3. Результирующий изгибающий момент M в сечении А-А:
Нмм.
. Реакции в опорах:
Н;
Н.
5. Уточнённый расчет вала (сечение А-А)
Механические характеристики стали 40Х улучшенной при диаметре заготовки до 200 мм (табл. 2.1):
предел прочности ?в = 900 МПа;
предел текучести ?т = 750 МПа;
предел текучести при кручении ?т = 450 МПа;
предел выносливости гладких образцов
при симметричном цикле изгиба ?-1 = 410 МПа;
предел выносливости гладких образцов
при симметричном цикле кручения ?-1 = 240 МПа;
коэффициент ?? = 0,1.
Момент сопротивления при изгибе:
,
Момент сопротивления Wк при кручении:
.
Нормальные напряжения:
.
Касательные напряжения:
.
Вычисляем коэффициент K?D снижения предела выносливости при изгибе:
, где
К? - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений (табл. 3.2), К? = 2,7;
Кd? - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 3.4), Кd? = 0,65;
КF? - коэффициент влияния качества поверхности (табл. 3.6), при Ra=0,8 мкм КF? = 0,91;
КV - коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 3.7), КV=1.
Вычисляем коэффициент К?D снижения предела выносливости при кручении:
, где
К? - эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений (табл. 3.2), К? = 2,2;
Кd? - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 3.4), Кd? = 0,87;
КF? - коэффициент влияния качества поверхности (табл. 3.6), при Ra = 0,8 мкм КF? = 0,95.
, (табл. 3.5);
, (табл. 3.6);
<