|
Дипломная работа: Проектирование привода общего назначенияПараметры шпонок сведем в таблицу 3. Таблица 3 - Параметры шпонок
Материал шпонок сталь - 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле (11.1): (11.1) Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице = 100 - 200MПa. Проведем проверку шпонки на ведущем валу. Проверим шпонку под ведомым шкивом ременной передачи. Диаметр вала равен мм, вращающий момент на валу Длину шпонки выбираем в зависимости от длины ступицы шкива, которая равна 136мм, длина шпонки составит l =125мм; <100 – 120МПа Условие < выполнено. Ведомый вал. Из двух шпонок под зубчатым колесом и под звездочкой более нагружена вторая (меньше диаметр вала, поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверим шпонку под звездочкой. Диаметр вала =65 мм; вращающий моментДлину шпонки выбираем в зависимости от длины ступицы звездочки, которая равна 104 мм, длина шпонки составит l = 100мм. <120МПа Условие < выполнено. 12. УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВУточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и в сравнении их с допускаемым значением Прочность соблюдена при S > . Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные - по отнулевому (пульсирующему). Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов. Ведущий вал. Материал вала тот же, что и для шестерни, т.е. сталь 45. Термическая обработка улучшение. В соответствии таблицей 3.3. [1] при диаметре заготовки более 120 мм, а в нашем случае среднее значение предела прочности равно . Предел выносливости при симметричном цикле изгиба определим по формуле (12.1): (12.1) Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений определим по формуле (12.2): (12.2) Сечение A-A (рисунок 4). Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом. Диаметр вала в этом сечении равен 55мм. В соответствии с таблицей 8.7 [1] имеем отношение коэффициента концентрации напряжений к масштабному фактору: ; Принимаем в соответствии с рекомендациями на с.166 [1] коэффициент для углеродистых сталей = 0,15 и . Изгибающий момент определим по формуле (12.3): (12.3) где - нагрузка на вал от ременной передачи, = 2718Н; - длина выходного конца ведущего вала, равная ширине шкива ременной передачи, = 82мм Осевой момент определим по формуле (12.4): (12.4) где - диаметр вала под подшипник, = 55мм; Амплитуда нормальных напряжений определим по формуле (12.5): (12.5) где - изгибающий момент, ; W - осевой момент, Wмм3. Осевая нагрузка на вал = 1279,4Н мала, следовательно, среднее напряжение цикла нормальных напряжений принимаем =0 Полярный момент сопротивления определим по формуле (12.6): (12.6) Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений определим по формуле(12.7): (12.7) где - вращающий момент на ведущем валу, Wp - полярный момент сопротивления, Wр Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определим по формуле (12.8): (12.8) где - предел выносливости при симметричном цикле изгиба, =297MПа - амплитуда нормальных напряжений, =13,7МПа. Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определим по формуле (12.9): (12.9) где - предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений, =172МПа; - амплитуда цикла касательных напряжений, =5МПа; - среднее напряжение цикла касательных напряжений, ==5МПа; - коэффициент для углеродистых сталей, =0,1. Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения A-A определим по формуле (12.10): (12.10) где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям, =6; - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям, =13 Сечение Б - Б (рисунок 5). Концентрация напряжений обусловлена переходом от диаметра 55мм к диаметру 45мм. При =1,2; =0,03, коэффициенты концентрации напряжений в соответствии с таблицей 8.2. [1] равны =2,24, =1,49. Масштабные факторы в соответствии с таблицей 8.8. [1] равны =0,82, =0,70. Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения A-A. Осевой момент сопротивления сечения определим по формуле (12.4): Амплитуду нормальных напряжений по формуле (12.5): Полярный момент сопротивления по формуле (12.6):
Амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений (12.7):
Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям по формулам (12.8), (12.9):
Результирующий коэффициент запаса прочности сечения Б - Б по формуле (12.10):
Сечение B-B (рисунок 5). Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. В соответствии с таблицей 8.5 [1] =1,75; =1,60; масштабные факторы в соответствии с таблицей 8.8. [1] равны =0,81; =0,79. Диаметр вала в этом сечении равен 45мм. Изгибающий момент тот же, что и в сечении A-A = Момент сопротивления нетто при изгибе, определим по формуле (12.11): (12.11) где - диаметр выходного конца ведущего вала, =45мм; b - ширина шпонки, b=14мм - глубина паза вала, = 5,5мм Амплитуду нормальных напряжений изгиба определим по формуле (12.12): (12.12) где - изгибающий момент, - момент сопротивления нетто при изгибе, Момент сопротивления нетто при кручении определим по формуле (12.13): (12.13) где - диаметр выходного конца ведущего вала, =45мм; b - ширина шпонки, b=14мм - глубина паза вала, = 5,5мм Амплитуду и средние напряжения цикла касательных напряжений определим по формуле (12.14): (12.14) где - вращающий момент на ведущем валу, - момент сопротивления нетто при кручении, . Коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям определим по формулам (12.8), (12.9): Результирующий коэффициент запаса прочности сечения В - В по формуле (12.10): Сведём результаты проверки в таблицу 3. Таблица 3 - Коэффициенты запаса прочности.
Во всех сечениях Условие прочности выполнено. Ведомый вал: Материал вала - сталь 45, термическая обработка - улучшенная. Расчет проведем аналогично расчету ведущего вала. В соответствии таблицей 3.3. [1] при диаметре заготовки более 120мм среднее значение =690МПа. Пределы выносливости =297МПа, а Сечение A-A (рисунок 5). Диаметр выходного конца вала равен 65 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. В соответствии с таблицей 8.5. [1] =1,75; =1,60; масштабные факторы в соответствии с таблицей 8.8. [1] равны =0,78; =0,64. Момент сопротивления сечения нетто при кручении и изгибе при ширине шпонки b=18мм smm, глубине паза равен: Приняв у ведомого вала длину посадочной части под звездочку равной длине ступицы звездочки l=104мм, положим х=75мм получим изгибающий момент в сечении А - А от консольной нагрузки: Амплитуда нормальных напряжений изгиба: Амплитуда и средние напряжения цикла касательных напряжений: Коэффициенты запаса прочности: Результирующий коэффициент запаса прочности сечения А - А: Следовательно, S> [S] =2,5. Условие прочности выполнено. Это свидетельствует о том, что консольные участки валов оказываются прочными и что учёт консольной нагрузки не вносит существенных изменений. По этой причине проверять прочность в сечениях Б - Б и В - В нет необходимости. 13. ПОСАДКИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА И ПОДШИПНИКОВПосадки назначаем в соответствии данными в таблице 10.13 [1]. Посадки зубчатого колеса на валпо ГОСТ 25347 - 82. Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала к6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7. Посадка шкива ременной передачи на вал. Посадка звездочки цепной передачи на вал. 14. ВЫБОР СОРТА МАСЛАСмазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, разливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10мм. Объём масляной ванны V определяем из расчёта 0,25 дм3 масла на 1кВт передаваемой мощности при Ртр =12,38кВт имеем: . По таблице 10.8 [1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях и скорости V=2,3м/с, рекомендуемая вязкость масла должна быть равна Принимаем масло индустриальное И - 30A по ГОСТ 20799 - 50. Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1, периодически пополняя его шприцем через маслёнку. 15. СБОРКА РЕДУКТОРАПеред сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов: - на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100° С; - в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле. Собранные валы укладывают в корпус редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо; в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку; ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки. Перед постановкой сквозных крышек в протоки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами. Затем ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. С.А. Чернавский Курсовое проектирование деталей машин, M.: Машиностроение, 1988 2. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов Конструирование узлов и деталей машин, M.: Высшая школа, 2000. 3. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов Детали машин, M.: Высшая школа, 1987. |
НОВОСТИ |
ВХОД |
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |