Двухступенчатый цилиндрический редуктор
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В·гибную прочность
Коэффициент учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений
Коэффициент учитывающий внутреннею динамическую нагрузку
Коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий
Коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями в связи с ошибками изготовления
Коэффициент расчетной нагрузки
Расчетное изгибное напряжение
Проверка на контактную прочность под действием максимальной нагрузки
Проверка на изгибную прочность под действием максимальной нагрузки
Определение геометрических и других размеров колеса и шестерни
диаметр вершин зубьев:
,
,
диаметр впадины зубьев:
,
.
, .
Определяем диаметр отверстия под вал в колесе:
,
,
где .
Принимаем из конструктивных соображений.
6 КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА
Размеры валов и подшипников в значительной мере определяются компоновочными размерами прямозубых цилиндрических передач, взаимным расположением агрегатов привода, заданными габаритными размерами привода.
Рисунок 6.1 - Компоновка редуктора
7 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ВАЛОВ И ОСЕЙ НА ПРОЧНОСТЬ
7.1 Проектировочный расчет валов
Основными условиями, которым должна отвечать конструкция вала являются достаточная прочность, обеспечивающая нормальную работу зацеплений и подшипников; технологичность конструкции и экономию материала. В качестве материала для валов используют углеродистые и легированные стали.
Расчет вала выполняется на усталостную прочность.
За материал валов принимаем сталь 40ХН, с характеристикой:
- временное сопротивление разрыву;
- предел выносливости при симметричном цикле напряжений изгиба;
- предел выносливости при симметричном цикле напряжений кручения;
-коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений соответственно при изгибе и кручении.
Диаметральные и линейные размеры валов рассчитываются с учетом компоновочного эскиза изображенного на рисунке 6.1 и данных из пункта 5.
Для быстроходного вала рассчитываем диаметр вала под муфту из условия прочности, так как это наименьший диаметр вала, остальные диаметры и длины будут задаваться конструктивно, эскиз вала показан на рисунке 7.1:
Рисунок 7.1 - Эскиз быстроходного вала
Принимаем: d1=20 мм l1=36 мм
d2=25 мм l2=62 мм
d3=30 мм l3=16 мм
d4=49,5 мм l4=24 мм
d5=30 мм l5=60 мм
d6=25 мм l6=17 мм
где:
- размеры вала под муфту; 2 - под уплотнение и подшипник; 3,5 - свободные размеры вала; 6 - под подшипник; 4 - под шестерню.
Для промежуточного вала рассчитываем диаметр вала под колесо из условия прочности, так как это наименьший рабочий диаметр вала, остальные диаметры и длины будут задаваться конструктивно, эскиз вала показан на рисунке 7.2:
Рисунок 7.2 - Эскиз промежуточного вала
Принимаем: d1=25 мм l1=30 мм
d2=30 мм l2=37 мм
d3=40 мм l3=5 мм
d4=35 мм l4=40 мм
d5 =60,5 мм l5=40 мм
d6=30 мм l6=10 мм
d7=25 мм l7=30 мм
где: 1,7 - размеры вала под подшипники; 3,4,6 - свободный размер вала; 5 - под шестерню; 2 - под колесо.
Для тихоходного вала рассчитываем диаметр вала под муфту из условия прочности, так как это наименьший диаметр вала, остальные диаметры и длины будут задаваться конструктивно эскиз вала изображен на рисунке 7.3:
Рисунок 7.3 - Эскиз тихоходного вала
Принимаем: d1=35 мм l1=80 мм
d2=40 мм l2=80 мм
d3=55 мм l3=5 мм
d4=45мм l4=50 мм
d5=40 мм l5=40 мм
где:1 - размер вала под полумуфту; 2,5 - под уплотнение и подшипник; 3 - свободные размеры вала ; 4 - под колесо.
.2 Проверочный расчет валов
Для расчета вала на сложное сопротивление необходимо составить его расчетную схему:
разметить точки, в которых расположены условные опоры;
определить величину и направление действующих на вал сил: окружной , радиальной , осевой . А также точки их приложения. Поскольку на валы не действуют осевые силы, то .
Проверочный расчет быстроходного вала:
Рис.4.1 - Расчетная схема быстроходного вала на сложное сопротивление
Длины расчетных участков находятся после предварительного проектирования:
Силы действующие на входной вал:
Вертикальная плоскость:
а) Определяем опорные реакции
,
,
Проверка :
,
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х в характерных сечениях:
Горизонтальная плоскость:
а) Определяем опорные реакции
,
,
Проверка :
,
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y в характерных сечениях:
Строим эпюру крутящих моментов:
Определяем суммарные радиальные реакции:
Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:
Наиболее опасным является второе сечение.
Осевой момент инерц