Другий етап компоновки редуктора

Викреслюємо шестірню і колесо за конструктивними розмірами знайденими раніш. Шестірню виконуємо за одне ціле з валом.

Для фіксації зубчатого колеса передбачаємо буртик вала з однієї сторони і встановлюємо розпорну втулку з іншої сторони.

Відклавши від середними редуктора відстань ℓ2, проводимо осьові лінії і викреслюємо підшипники.

Відкладаємо відстань ℓ3 і креслимо вихідний вал, так щоб діаметр dп 2 виходив за межу корпусу редуктора на 3-4мм.

2.10 Перевірка міцності шпонкових з’єднань

За ГОСТ 23360-78 вибираємо матеріал шпонок – сталь 45 нормалізована. Напруження зминання і умова міцності визначаються за формулою:

(2.10.1)

Допустиме напруження зминання при сталевій маточині

зм]=100÷120МПа, при чавунній [σзм]=50÷70МПа.

Ведучий вал.

dB1 = 28 мм, bxh = 8 x 7 мм, t1= 4 мм,

ℓ = 70 мм, T1 = 51.82 H·м.

МПа < [ ]

Ведений вал.

dB2 = 40 мм, bxh = 12 x 8 мм, t1= 5 мм,

ℓ = 70 мм, T2 = 199.05 H·м.

МПа < [ ]

 

dK2 = 50 мм, bxh = 16 x 10 мм, t1= 6 мм,

ℓ = 70 мм, T2 = 199.05 H·м.

МПа < [ ]

Умова міцності виконується

2.11 Уточнюючі розрахунки валів

Уточнюючий розрахунок складається в визначенні коефіцієнтів запасу мічності S для небезпечних перерізів і порівняння їх з допустимими значеннями [S]. Міцність виконується при S³[S]=2,5.

(2.11.1)

Ведучий вал.

Переріз А-А діаметр dВ1 = 28 мм

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу вихідного кінця вала, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки.

 

Матеріал вала той самий, що і для шестерні,

сталь 45 , термообробка – поліпшення , σВ = 780 МПа.

Межа витривалості при симетричному циклі згину

σ-1= 0,43σВ =0,43·780=335 МПа

Межа витривалості при симетричному циклі кручення

τ-1= 0,58 σ-1 =0,58·335=193 МПа

Коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням

Амплітуда нормальних напружень

МПа

= 821.13·20=16422.6 Н ∙ мм (х ≈ 20 мм)

Wнетто=

Кσ = 1,78, εσ =0.78, ψσ = 0,15 , σт = 0 , Кr = 1,68 , τ = 0,89,

0.1 , β = 0,97

Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням

Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг

WКНЕТТО= мм 3

Загальний коефіцієнт запасу міцності

 

Ведений вал.

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу І-І вала під серединою зубчатого колеса dk2 = 50 мм. Концентрація напруг обумовлена наявністю шпонкової канавки.

Матеріал вала Сталь 45 σВ= 570 МПа

σ-1=0,43 · = 0,43 · 570 = 246 МПа

τ-1=0,58 · = 0,58 · 246 = 142 Мпа

Кτ= 1,58; Кσ = 1,49;

ετ = 0,70; εσ = 0.82;

ψτ = 0,1; ψσ = 0,15; β = 0,97

Амплітуда нормальних напружень згину

συ= МПа

МІ-І= Н·м

Wнетто= мм3

Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг

МПа

Wкнетто =

 

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

Загальний коефіцієнт запасу міцності

Визначимо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІ-ІІ вала під підшипником dn 2 = 55 мм. Концентрація напруг обумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом .

; (Л[2]с.166 табл.8.7)

ψσ = 0.15; ψτ = 0.1; β = 0.9

Згинаючий момент

Осьовий момент опору

мм3

Амплітуда нормальних напружень

МПа

σт = 0

Момент опору крученню

мм3

Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг

МПа

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

Загальний коефіцієнт запасу міцності

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІІ-ІІІ вихідного кінця вала dВ2 = 40 мм, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки

Кτ= 1,49; Кσ = 1,59; (Л[2]с.165, табл.8.5)

ετ = 0,73; εσ = 0,85; (Л[2]с.166, табл.8.8)

β = 0,97.

Згинаючий момент

МІІІ-ІІІ = FM·X1 = 519.225·40 = 20769 Н·мм

 

Осьовий момент опору

Wнетто= мм 3

Амплітуда нормальних напружень згину

συ= МПа

Момент опору крученню

Wнетто= мм 3

Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг

МПа

Коефіцієнт запасу міцності

Загальний коефіцієнт запасу міцності

2.12 Змащування редуктора. Вибір мастила

Змащування зубчастого зачеплення виконується занурюванням зубчастого колеса в масло. Об’єм масляної ванни визначаємо з розрахунку 0,25дм3 мастила на 1кВт потужності яка передається:

V=0.25Pел (2.12.1)

V= 0,25·1.31 = 0,32 дм 3

Встановлюємо в’язкість мастила

при напруженні σН = 405.5 МПа та швидкості υ = 0,60 м/с, в’язкість мастила повинна дорівнювати (Л[2], табл. 10.8)

Приймаємо мастило марки И-30A, камери підшипників заповнюємо пластичним мастилом марки ПВК.


 

Список використаної літератури

 

1. Матеріали директивних документів Верховної Ради та Кабінету Міністрів України, К.: Преса України

2. Чернявский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. М.:Машиностроение, 1987 – 416с

3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Высшая школа, 1991-432с

4. Общие требования к текстовым документам, К.: Госстандарт Укр., 1996