Редуктор поворота стола промышленного робота
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ертикальной и горизонтальной плоскостей и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.
. Устанавливаем опасные сечения вала. При выборе опасных сечений вала учитываем величины изгибающих и крутящих моментов, площади поперечных сечений и наличие концентраторов (шпонок, отверстий, проточек и т.д.).
Выполним проверку вала на прочность в сечении, расположенном посередине ступицы четвёртого зубчатого колеса.
. Определяем составляющие нормальной силы в зацеплениях, используя формулы:
а) окружные:
,
;
б) радиальные:
;
5. Для принятой расчетной схемы определяем суммарный изгибающий момент в проверяемом опасном сечении вала.
а) изгибающий момент в вертикальной плоскости МU(в):
1 = RAx1|X1 = 0= 0 | X1 = 36= 38628 H;2 = RA(a+x2)-Frkx2| X2=0= 38628 |X2=46=67706 H;3 = RA(a+b+x3)-Frk(b+x3)-RBx3 | X3=0= 67706 | X3=60= 0.
б) изгибающий момент в горизонтальной плоскости МU(Г):
1 = RAx1|X1 = 0= 0 | X1 = 36= 56916 H;2 = RA(a+x2)-Frkx2| X2=0= 56916 |X2=46=185992 H;3 = RA(a+b+x3)-Frk(b+x3)-RBx3 | X3=0= 185992 | X3=60= 0.
в) суммарный изгибающий момент :
6. Проверяем статическую прочность вала в опасном сечении:
а) напряжения изгиба вала:
;
б) напряжения кручения вала:
в) эквивалентные напряжения определяем по формуле:
;
г) при расчете на перегрузки принимаем коэффициент перегрузки из интервала и рассчитываем изгибающий момент в опасном сечении, умножая на этот коэффициент:
;
;
;
;
;
д) допускаемое напряжение для материала вала 40X, имеющего предел текучести : .
Рассчитанные эквивалентные напряжения как при номинальных нагрузках, так и при перегрузках меньше допускаемых.
. Рассчитываем вал на выносливость (основной расчет):
а) определяем коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напряжениям изгиба:
Предел выносливости при изгибе для материала вала 40Х равен: .
Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений
Рассчитаем суммарный коэффициент учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе. Для его определения необходимы:
- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;
- коэффициент влияния шероховатости для обтачиваемой поверхности;
- коэффициент влияния упрочнения для образца с концентрацией напряжений и при обдувке дробью;
- для шпоночных участков валов эффективный коэффициент концентрации напряжений;
Тогда
.
Амплитудное значение напряжения: .
Тогда коэффициент запаса усталостной прочности равен:
б) коэффициент запаса усталостной прочности по касательным напряжениям кручения
Предел выносливости при кручении для материала вала 40Х .
Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений .
Суммарный коэффициент учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при кручении рассчитаем по формуле 84. Для его расчёта необходимы:
- для шлицевых участков валов эффективный коэффициент концентрации напряжений выбираем.
Тогда:
.
Определяем амплитудное и среднее значения напряжений ( и ) :
.
Тогда:
.
в) коэффициент запаса усталостной прочности при совместном действии изгиба и кручения вычисляем:
Рассчитанный коэффициент запаса усталостной прочности больше допускаемого, минимальное значение которого колеблется в пределах
.3 Проектировочный расчёт вала 3
Предварительно определим диаметр вала из расчёта только на крученее. Принимаем вал полым, допускаемое напряжение кручения :
,
Принимаем стандартное значение диаметра 55мм (ГОСТ6636-69)
4. РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ
4.1 Расчёт подшипников второго вала по динамической грузоподъёмности
1. Для выбранной расчётной схемы определяем реакции в опорах:
См. пункт3.2.2
опора А: ;
опора В:
2. Для наиболее нагруженной опоры В рассчитываем эквивалентную нагрузку (принимая ):
Для радиальных подшипников эквивалентная нагрузка равна:
,
Для радиально-упорных подшипников эквивалентная нагрузка равна:
где V - коэффициент вращения, при вращении внутреннего кольца V=1;
- коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки. ;
- температурный коэффициент.
Редуктор работает с рабочей температурой меньше 124 градусов, принимаем ;
X, Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузки;
Эквивалентная нагрузка для радиального и радиально-упорного подшипников, так как X=1,Y=0:
.
3. Определяем расчетный ресурс в миллионах оборотов:
,
.
4. Определяем динамическую грузоподъёмность подшипника :
,
где a1=0,62 - коэффициент ,вводимый при необходимости повышения надежности;
a23=1 - значение коэффициента качества материала подшипников;
p - показатель степени, равный для шарикоподшипников 3,для роликоподшипников -10/3.
Динамическая грузоподъёмность для роликоподшипников:
4.2 Выбор подшипников
Исходя из конструкции механизма и динамической грузоподъёмности, подбираем на вал два разных подшипника:
) роликовый радиально-упорный (конические) однорядный 7307 ТУ37.006.162-89:
2) роликовый радиальный однорядный с корот