Редуктор

Шпонка на выходном конце  ведомого вала. Для d =32мм по ГОСТу23360-78 выбираем b=10мм; h=8мм; ;

   Для длинны  выходного конца ведомого валаL2=64 мм; принимаем стандартную  длину шпонки  L=57 мм.

   Определяем длину  шпонки

Проверяем шпоночное  соединение на смятие:

Сравниваем с 

 

Принимаем шпонку 10*7*57 ГОСТ23360-78

 

Шпонки устанавливаются  на выходных концах валов под колёсами. Принимаем призматические со скрученными  торцами, материал шпонки – сталь. 

 

         

6.3. Шпонка под колесом:

Вращающий момент на валу М₂=89.1 Н*м

Для d_к2=45 мм по ГОСТ 23369-79 выбираем b=14мм; h=9мм; t₁=5.5мм;

Для длины l_cn=70мм принимаем стандартную длину шпонки l=63мм [Дунаев стр. 369].

 

 

 

Определяем расчетную длину  шпонки:

 

Проверяем шпоночное  соединение на смятие:

Сравниваем с 

Обозначение шпонки: 14*9*56 ГОСТ23360-78

 

 

 

 

 

 

7. Подбор  подшипников:

 

ВЕДУЩИЙ ВАЛ:

7.1. Из предыдущих расчетов выписываем данные для подбора подшипников:

             М1=104.95 Н*м                                [из раздела 2]

             Ft1=6870Н                                     [из раздела 3]

             Fr1=2580 Н                                   [из раздела 3]

             dп1=74мм                                         [из раздела 4]

             ώ1=40.40рад/с                                 [из раздела 2]

             Lh=25000 часов                                 [из задания]

7.2. Составляем расчетную схему вала:

Где и -расстояние между центром шестерни и опорами (берутся из эскизной компоновки):   Где. =61мм  и =61

При симметричном расположении шестерни относительно опор согласно заданию:

7.3. Согласно заданию  выходной конец вала редуктора соединяется с валом электродвигателя муфтой МУВП.

Определяем радиальную силу муфты Fm :

Т.к. направлении силы неизвестно, то направляем ее параллельно силе , но в обратную сторону [стр. 135 Дунаев].

Расстояние  точки приложения силы принимаем из эскизной компоновки ( от центра подшипника до конца выходного конца вала).

7.4. Определяем опорные  реакции вала в вертикальной плоскости:

 

7.5. Определяем опорные  реакции вала в горизонтальной плоскости:

 

        

                           

Проверка:    -

0=0 – Реакции определены  верно.

7.6. определяем суммарные  радиальные нагрузки на подшипники:

7.7.В соответствии с условиями подшипников принимаем коэффициенты :

V – коэффициент вращения  кольца;

V=1.0                               [стр. 103 Дунаев]

– коэффициент безопасности;

=1.2                                                 [стр. 104 Дунаев]

Kт – температурный  коэффициент 

Kт=1                                                  [стр. 105 Дунаев]

7.8. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку подшипника, устанавливаемого на опоре, наиболее нагруженной:

Где , как для наиболее нагруженной опоры.

7.9. Определяем расчетную динамическую грузоподъемность подшипника:

         

 

 

 

 Где p – показатель степени

       p=3 для шариковых подшипников;

7.10. Для диаметра принимаем роликовый конический подшипник №7208, у которого [стр. 376 Дунаев].

 

7.11. Определяем действительную долговечность подшипника:

 

 

 

 

 

 

ВЕДОМЫЙ ВАЛ:

7.12. Из предыдущих расчетов выписываем данные для подбора подшипников:

             М2=637.93 Нм                                [из раздела 2]

             Ft2=6860 Н                                  [из раздела 3]

             Fr2=2580 Н                                   [из раздела 3]

             d2=85мм                                     [из раздела 4]

             dп2=45мм                                         [из раздела 4]

             ώ2=6.38рад/с                                  [из раздела 2]

             Lh=25000часов                                 [из задания]

7.13. Составляем расчетную схему вала:

7.13. Т.к. по условию задания не дано конкретное применения редуктора, то к выходному концу вала прикладываем консольную силу (ГОСТ 16162-85) и направляем ее параллельно селе , но в обратную сторону [стр. 135 Дунаев].

7.14. Определяем опорные реакции вала в вертикальной плоскости:

 

7.15. Определяем опорные реакции вала в горизонтальной плоскости:

 

  

Проверка:   

0=0 – Реакции определены верно.

 

7.16. определяем суммарные радиальные нагрузки на подшипники:

 

  7.17.В соответствии с условиями подшипников принимаем коэффициенты :

V – коэффициент вращения  кольца;

V=1.0                               [стр. 103 Дунаев]

 – коэффициент безопасности;

=1.2                                                 [стр. 104 Дунаев]

Kт – температурный  коэффициент 

Kт=1.0                                                  [стр. 105 Дунаев]

 

7.18.Определяем динамическую нагрузку подшипника,  установленного на второй опоре, как наиболее нагруженной:

 

 

Где , как для наиболее нагруженной опоры.

 

7.19. Определяем расчетную динамическую грузоподъемность подшипника:

 

 

Где p – показатель степени 

       p=3 для  шариковых подшипников;

 

7.20. Для диаметра принимаем роликовый конический подшипник №7211, у которого [стр. 376 Дунаев].

 

 

7.21. Определяем действительную долговечность подшипника:

Выбранный подшипник пригоден.

 

 

 

 

8. Проверочный  расчет ведомого вала:

 

8.1. из предыдущих расчетов  выписываем данные для проверочного расчета ведомого вала::

                                                                     [из раздела 7]

 

8.2. Построение эпюр  изгибающих и крутящих моментов:

Составляем общую схему  нагружения ведомого вала по схемам в  разделе 7.

В случае, если значение имеют отрицательные величины, то меняем их направление по сравнению с ранее принятыми.

8.2.1.Для цилиндрических шевронных передач силу на схеме не проставляют, так как ее нет.

Определяем изгибающие моменты вала в вертикальной и  горизонтальных плоскостях.

 

 

 

 

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛОСКОСТЬ:

 

Составляем схему нагружения ведомого вала и определяем изгибающие моменты в характерных точках:

Строим эпюры изгибающих моментов.

 

                             

 

 

 

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ПЛОСКАСТЬ:

 

 

Поворачиваем горизонтальную плоскость с силами и совмещаем  ее с вертикальной плоскостью.

 

Определяем изгибающие моменты в характерных точках:

 

 

 

 

 

Строим эпюры изгибающих моментов:

 

Определяем крутящие моменты на участках:

На участке 2-3

На участке 3-1

На участке 1-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          8.2.2. Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении (проверяем вал только в точке 3).

8.3. Определяем момент  сопротивления при изгибе [1. стр. 212]

 

8.4. Определяем напряжение  изгиба 

8.5. Определяем амплитуду напряжения цикла и среднее напряжение цикла при симметричном цикле изгиба:

8.6. Определяем полярный момент сопротивления сечения при кручении [1. стр.212]

8.7. Определяем напряжения  кручения:

8.8. Определяем амплитуду  напряжения цикла  и среднее напряжение цикла при нулевом цикле кручения:

(для нереверсивных передач)

8.9. Принимаем материал для ведомого вала Сталь 45 со следующими характеристиками [1. стр. 208]:

8.10. Принимаем коэффициенты:

и -- эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

При принимаем , [1. стр. 214]

-- коэффициент влияния абсолютных  размеров.

При принимаем [1.стр. 213 ]

-- коэффициент влияния шероховатости поверхности .

При и принимаем [1. стр. 213].

-- коэффициент влияния поверхностного  упрочнения.

(без упрочнения)

 

8.11. Определяем общий  коэффициент для данного сечения  вала:

8.12. Определяем пределы  выносливости вала в рассматриваемом  сечении:

8.13. определяем коэффициент  запаса прочности по нормальным  и касательным напряжениям.

 

Где -- коэффициент асимметрии цикла

           [1. стр. 210]

8.14. Определяем расчетный  коэффициент запаса прочности:

Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.Выбор смазки для зацепления колес и подшипников:

 

9.1. По окружной скорости [из раздела 3] для всех зубчатых передач и контактному давлению [из раздела 3] выбираем сорт масла для смазки зубчатого зацепления: И-Г-С-100 [1. стр. 135].

И- индустриальная

Г- для гидравлических систем

С-масло с антиакислительными и антифузионными и противоизносными присадками

9.2. Определяем объем  масляной ванны 

Где - мощность на ведомом валу [из раздела 2]

   9.3. Устанавливаем уровень погружения колеса в масляную ванну: