Реферат: Проектування привода конвеєра

--PAGE_BREAK-- (2.14)


де σр – напруження розтягу (з урахуванням напружень від дії відцентрових сил)

σЗГ1 – напруження згину
<img width=«143» height=«42» src=«ref-1_1486281318-746.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"> (2.15)
де А – площа перерізу пасу А=81мм2
<img width=«210» height=«51» src=«ref-1_1486282064-901.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">МПа

<img width=«115» height=«46» src=«ref-1_1486282965-654.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075"> (2.16)
де ЕЗГ=100МПа – модуль пружності матеріалу пасу при згинанні

у0=2,8мм (для перерізу А)
<img width=«168» height=«49» src=«ref-1_1486283619-694.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076"> МПа

<img width=«219» height=«33» src=«ref-1_1486284313-809.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">
Розрахуємо ресурс передачі
<img width=«299» height=«46» src=«ref-1_1486285122-1688.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078"> (2.17)
де σlim=9…10МПа – обмежена границя витривалості пасу при базі випробувань N=107 циклів навантажень

m=8– показник ступеня кривої втоми

СЗГ – коефіцієнт, що враховує різний ступінь впливу напружень згину у пасі на ведучому та веденому шківах
<img width=«223» height=«80» src=«ref-1_1486286810-694.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079"> (2.18)

<img width=«224» height=«72» src=«ref-1_1486287504-651.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">
Zш=2 – число шківів в передачі;

[th]=1000год. – мінімальний ресурс передачі.
<img width=«260» height=«58» src=«ref-1_1486288155-1240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">




3. Розрахунок черв’ячної передачі
3.1 Вибір матеріалу
Черв’яки виробляють зі сталей, які дозволяють отримати після термообробки велику міцність (Н ≥ 45HRC) робочих поверхонь витків, наприклад, сталь 45, 40Х, 40ХН, 12Х2Н4А та інші.Черв’ячні колеса виготовляють із бронзи і чавунів. Матеріал черв’ячного колеса назначаємо в залежності від швидкості ковзання.Швидкість ковзання.
<img width=«161» height=«46» src=«ref-1_1486289395-620.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">, м/с(3.1)
де n1– частота обертання черв’яка, об/хв.;Т2Н – обертовий момент, Н·м.
n1= 477,5 об/хв., Т2Н = 310 Н·м.

<img width=«166» height=«41» src=«ref-1_1486290015-430.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083"> м/с
Так как 5 > <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1486290445-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084"> >1м/с – матеріал черв’ячного колеса безоловяніста бронза (Бр. АЖ 9-4)
σ<img width=«21» height=«34» src=«ref-1_1486290543-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">=400 МПа,

σТ = 200 МПа.




3.2 Допустимі напруження
Допустимі напруження для сірого чавуна
<img width=«128» height=«24» src=«ref-1_1486290631-271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086"> (3.2)

<img width=«172» height=«23» src=«ref-1_1486290902-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">МПа

<img width=«318» height=«22» src=«ref-1_1486291228-1262.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">
Допустимі напруження при згині для колеса
<img width=«499» height=«22» src=«ref-1_1486292490-1666.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">

<img width=«328» height=«22» src=«ref-1_1486294156-1264.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">
3.3 Проектний розрахунок
Розраховуємо міжосьову відстань за формулою:
<img width=«362» height=«96» src=«ref-1_1486295420-1301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">, мм (3.3)
де q– коефіцієнт діаметру черв’яка, приймаємо q=10 ;

Z2– число зубів черв’ячного колеса.

При <img width=«26» height=«30» src=«ref-1_1486296721-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">≤ 3 м/с <img width=«27» height=«23» src=«ref-1_1486296832-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">=1,0

Відносно "U" призначаємо z1 так, щоб витримати z1=1, 2, 4; 28 ≤ z2≤ 63 ( 80 ); U=12,6 (вихідні дані).

Принимаем U=12,5; z1=4

Розраховуємо число зубів черв’ячного колеса за формулою:


z2=U· z1(3.4)

z2=12.5· 4= 50
28<50<63 – умова виконується.
<img width=«372» height=«101» src=«ref-1_1486296947-1778.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094"> мм
Узгоджуємо <img width=«36» height=«30» src=«ref-1_1486298725-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095"> по ГОСТ 2144-76

Приймаємо <img width=«36» height=«30» src=«ref-1_1486298843-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">=50мм.

Розраховуємо модуль за формулою:
<img width=«155» height=«51» src=«ref-1_1486298952-586.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">, мм (3.5)

<img width=«173» height=«41» src=«ref-1_1486299538-562.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">мм
Розраховуємо коефіцієнт діаметру черв’яка за формулою:
<img width=«221» height=«45» src=«ref-1_1486300100-694.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099"> (3.6)

<img width=«243» height=«50» src=«ref-1_1486300794-766.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100"> = 10,6
12,5 >10,6 – умова виконується.

Підбираємо mі q по таблиці2.3 за умовою-1≤X≤1, де




<img width=«189» height=«48» src=«ref-1_1486301560-589.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101"> (3.7)

<img width=«282» height=«51» src=«ref-1_1486302149-1012.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">
-1<0,95 <1 – умова виконується.

Приймаємо m=2,5 мм; q=10.

При х > 0
<img width=«151» height=«52» src=«ref-1_1486303161-493.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103"> (3.8)

<img width=«277» height=«49» src=«ref-1_1486303654-858.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">

<img width=«246» height=«38» src=«ref-1_1486304512-966.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105"> (3.9)

<img width=«265» height=«31» src=«ref-1_1486305478-1259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">
Розраховуємо начальний діаметр черв’яка за формулою:
<img width=«120» height=«32» src=«ref-1_1486306737-506.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107"> (3.10)

<img width=«225» height=«35» src=«ref-1_1486307243-1042.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108"> мм

<img width=«127» height=«35» src=«ref-1_1486308285-643.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109"> мм
Розраховуємо ділильний діаметр черв’ячного колеса за формулою:
d2=m· z2<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_1486308928-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">, мм(3.11)

d2= 2,5 ·50 = 125 мм.




Розраховуємо діаметр впадини черв’яка за формулою:
<img width=«129» height=«31» src=«ref-1_1486309001-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111"> , мм(3.12)

<img width=«214» height=«35» src=«ref-1_1486309430-829.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112"> мм
Розраховуємо діаметр впадини черв’ячного колеса за формулою:
<img width=«204» height=«37» src=«ref-1_1486310259-819.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">, мм(3.13)

<img width=«323» height=«37» src=«ref-1_1486311078-1247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114"> мм
Розраховуємо діаметр вершини витків черв’яка за формулою:
<img width=«119» height=«35» src=«ref-1_1486312325-505.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115"> , мм(3,14)

<img width=«238» height=«35» src=«ref-1_1486312830-896.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116"> мм
Розраховуємо діаметр вершини витків черв’ячного колеса за формулою:
<img width=«188» height=«35» src=«ref-1_1486313726-760.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117"> , мм(3.15)

<img width=«346» height=«35» src=«ref-1_1486314486-1351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">
Розраховуємо найбільший діаметр черв’ячного колеса за формулою:




<img width=«215» height=«60» src=«ref-1_1486315837-833.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119"> , мм(3.16)

<img width=«370» height=«53» src=«ref-1_1486316670-1274.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">
Розраховуємо довжину нарізаної частини черв’яка :

При z1=4;
<img width=«243» height=«30» src=«ref-1_1486317944-805.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">, мм(3.17)

<img width=«231» height=«30» src=«ref-1_1486318749-936.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122"> мм

<img width=«122» height=«30» src=«ref-1_1486319685-461.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123"> (3.18)

<img width=«248» height=«30» src=«ref-1_1486320146-775.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">

<img width=«68» height=«61» src=«ref-1_1486320921-318.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125"> (3.19)

<img width=«117» height=«49» src=«ref-1_1486321239-488.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">

<img width=«314» height=«69» src=«ref-1_1486321727-1288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127"> (3.20)

UГОСТ=12,5

<img width=«329» height=«59» src=«ref-1_1486323015-1034.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">
0<4% — умова виконується.

Розраховуємо коефіцієнт корисної дії передачі:
<img width=«180» height=«67» src=«ref-1_1486324049-1054.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129"> (3.21)


де<img width=«60» height=«36» src=«ref-1_1486325103-258.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">кут тертя, вибираємо з табл.2.4
Таблица 3.1 – Кут тертя <img width=«35» height=«36» src=«ref-1_1486325361-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131"> між стальним черв’яком і венцем колеса



Приймаємо <img width=«35» height=«36» src=«ref-1_1486325361-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134"> =3°20'
<img width=«281» height=«52» src=«ref-1_1486326305-1082.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">
Розраховуємо колову швидкість черв’яка за формулою:
<img width=«207» height=«56» src=«ref-1_1486327387-1091.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136"> (3.22)

<img width=«385» height=«48» src=«ref-1_1486328478-1386.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">м/с

<img width=«143» height=«56» src=«ref-1_1486329864-769.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138"> (3.23)

<img width=«270» height=«52» src=«ref-1_1486330633-1101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">
Визначаємо швидкість ковзання за формулою:




<img width=«83» height=«40» src=«ref-1_1486331734-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140"> (3.24)

<img width=«60» height=«28» src=«ref-1_1486332028-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141"> =0,95

<img width=«189» height=«57» src=«ref-1_1486332364-967.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">

σ<img width=«21» height=«34» src=«ref-1_1486290543-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">=280МПа
Розраховуємо колову, радіальну і осьову сили в зачепленні:
<img width=«148» height=«48» src=«ref-1_1486333419-359.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144"> (3.25)

<img width=«175» height=«43» src=«ref-1_1486333778-405.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">

<img width=«133» height=«26» src=«ref-1_1486334183-268.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146"> (3.26)

<img width=«248» height=«25» src=«ref-1_1486334451-799.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">

<img width=«136» height=«45» src=«ref-1_1486335250-368.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148"> (3.27)

<img width=«197» height=«46» src=«ref-1_1486335618-520.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">
<img width=«325» height=«252» src=«ref-1_1486336138-29645.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">

Мал. 3.1. Схема зачеплення черв’ячної передачі


3.4 Перевірний розрахунок
Розраховуємо дійсне контактне напруження за формулою:
<img width=«311» height=«64» src=«ref-1_1486365783-1192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151"> (3.28)

<img width=«350» height=«62» src=«ref-1_1486366975-1516.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">

254 МПа < 400 МПа – умова виконується.
Розраховуємо максимальне дійсне контактне напруження за формулою:
<img width=«312» height=«74» src=«ref-1_1486368491-1099.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153"> (3.29)

Т2Нmax= Тт / 0,8 =310 / 0,8 = 387,5 Н·м

<img width=«329» height=«59» src=«ref-1_1486369590-1173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">
284 МПа < 400 МПа – умова виконується.

Розраховуємо дійсне напруження згину за формулою:
<img width=«368» height=«62» src=«ref-1_1486370763-1596.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155"> (3.30)
YFN – вибираємо з таблиці 3.1 в залежності від




<img width=«115» height=«50» src=«ref-1_1486372359-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156"> (3.31)

<img width=«243» height=«58» src=«ref-1_1486372757-1171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157"> (3.32)

<img width=«321» height=«60» src=«ref-1_1486373928-1471.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">

<img width=«167» height=«60» src=«ref-1_1486375399-720.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">
ПриймаємоYFN=1,4
<img width=«361» height=«51» src=«ref-1_1486376119-1467.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">
29,6 МПа < 400 МПа – умова виконується.

Розраховуємо максимальне дійсне напруження згину за формулою:
<img width=«291» height=«59» src=«ref-1_1486377586-866.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161"> (3.33)

<img width=«312» height=«54» src=«ref-1_1486378452-1237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">

37 МПа < 400 МПа – умова виконується.




4.Проектування валів
4.1Розрахунок валів з умови кручення
Розрахунок виконується за умов:

-                     міцність на кручення
<img width=«135» height=«37» src=«ref-1_1486379689-771.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">; <img width=«76» height=«35» src=«ref-1_1486380460-640.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164"> (4.1)
-                     зниженого умовного допустимого напруження кручення в межах <img width=«154» height=«24» src=«ref-1_1486381100-681.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165"> пропорційно відносної навантаженості вала

-                     забезпечення осьової фіксації деталей, що розміщуються на валу.

Швидкохідний вал

Діаметр консольної ділянки
<img width=«96» height=«27» src=«ref-1_1486381781-563.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166"> (4.2)
де Тш – момент на швидкохідному валу редуктора
<img width=«148» height=«29» src=«ref-1_1486382344-307.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">мм.
Округляємо до d=17мм.

Діаметр вала під підшипник
<img width=«95» height=«22» src=«ref-1_1486382651-437.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168"> (4.3)
де t=2мм – розмір висоти бурта.

dП=17+2·2=21мм

Приймаємо dп=20мм.

Діаметр бурта під підшипник
<img width=«126» height=«22» src=«ref-1_1486383088-554.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169"> (4.4)
де r=1,6мм – радіус галтельного переходу
dбп=20+3,2·1,6=25,12 мм
Приймаємо dбп=25мм.

Так як діаметр вершин зубців черв’яка dа1=34,75 мм, менше за 2dбп, то черв’як виконуємо сумісно з валом.

Тихохідний вал

Діаметр консольної ділянки
<img width=«92» height=«27» src=«ref-1_1486383642-567.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170"> (4.5)
де Тт – момент на тихохідному валу редуктора



<img width=«186» height=«28» src=«ref-1_1486384209-680.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">    продолжение
--PAGE_BREAK--
Округляємо до d=40мм.

Діаметр вала під підшипник
<img width=«95» height=«22» src=«ref-1_1486382651-437.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172"> (4.6)
де t=1,7мм – розмір висоти бурта
dП=40+2·1,7=43,4 мм


Приймаємо dп=45мм.

Діаметр бурта під підшипник
<img width=«126» height=«22» src=«ref-1_1486383088-554.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173"> (4.7)
де r=3мм – радіус галтельного переходу
dбп=45+3,2·3=53,6 мм
Приймаємо dбп=55мм.

Діаметр вала під колесо
<img width=«70» height=«22» src=«ref-1_1486385880-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174"> (4.8)
Приймаємо dк=55мм.

Діаметр бурта під колесо
<img width=«113» height=«22» src=«ref-1_1486386291-514.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175"> (4.9)
де f=1,6мм – розмір факи
dбк=55+3·1,6=59,8 мм
Приймаємо dбп=60мм.
4.2 Вибір типа та схеми розташування підшипників
В опорах валів встановлюємо роликові радіально-упорні конічні однорядні підшипники. На швидкохідному валу встановлюємо підшипники середньої серії за схемою «у розпір. На тихохідному валу встановлюємо підшипники легкої серії за схемою „у розпір“.
<img width=»208" height=«322» src=«ref-1_1486386805-12976.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">

Мал. 4.1. Ескіз підшипників кочення
Таблиця 4.1.Вибір підшипників



4.3 Ескізна компоновка редуктора
Відстань між колесом і внутрішньою поверхнею корпуса редуктора
<img width=«363» height=«22» src=«ref-1_1486399781-1356.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177">
Відстань між маточиною колеса і внутрішньою поверхнею корпуса приймаємо          g=8мм

Відстань між опорами черв’яка приймаємо


l1=daм2=137мм
Довжина консольної ділянки швидкохідного вала по ГОСТ 12081-72 приймаємоl=36мм

Довжина консольної ділянки тихохідного вала по ГОСТ 12081-72 приймаємо l=82мм

Довжина маточини черв’ячного колеса
lм=1,2dк2=1,2·55=66мм
приймаємо lм=70мм
<img width=«324» height=«185» src=«ref-1_1486401137-9901.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">

Мал. 4.2. Ескізна компоновка швидкохідного валу
<img width=«336» height=«246» src=«ref-1_1486411038-13897.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">

Мал. 4.3. Ескізна компоновка тихохідного валу


<img width=«344» height=«310» src=«ref-1_1486424935-15863.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">

Мал. 4.4. Схема сил у зачепленнях
4.4 Вибір матеріалу валів
Швидкохідний вал виконаний заодно ціле з черв’яком.

Матеріал виготовлення: сталь 40Х ГОСТ 4543-71 з послідуючою термообробкою – поліпшення (НВ270…320) та гартування СВЧ до отримання твердості HRC48…53. В цьому випадку σт=750МПа;

σв=900МПа; τт=450МПа; σ-1=410МПа; τ-1=240МПа; ψτ=0,10

Тихохідний вал виготовляємо зі сталі 40Х ГОСТ 4543-71 з послідуючим поліпшенням до отримання твердості НВ270…320. В цьому випадку σт=750МПа; σв=900МПа; τт=450МПа; σ-1=410МПа; τ-1=240МПа; ψτ=0,10
4.5 Розрахунок валів на статичну міцність та опір втомі та розрахунок підшипників на витривалість
Розрахунок на статичну міцність

Швидкохідний вал

Реакції опор

В вертикальній площині
∑М3=0

<img width=«212» height=«43» src=«ref-1_1486440798-444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">

<img width=«401» height=«65» src=«ref-1_1486441242-898.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">

∑М1=0

<img width=«245» height=«50» src=«ref-1_1486442140-693.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">

<img width=«400» height=«65» src=«ref-1_1486442833-921.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">
Перевірка
∑У=0

RBУ-Fr1-Raу=0

874,87-138,72-(-512,32)=0

MX1=0

<img width=«281» height=«43» src=«ref-1_1486443754-536.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">

MX3=0

<img width=«248» height=«43» src=«ref-1_1486444290-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">
Реакції опор

В горізонтальній площині
∑М3=0

<img width=«195» height=«43» src=«ref-1_1486444799-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">

<img width=«396» height=«65» src=«ref-1_1486445198-857.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">

∑М1=0

<img width=«237» height=«43» src=«ref-1_1486446055-479.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">

RBX=[-Ft1·(lБ/2)+FМ·(lМ+lБ)]/ lБ

RBX=[-4080·134/2+970·(41,3+134)]/134=-771,189
Перевірка
∑Х=0

RАX— RBX— Ft1+ FМ=2338,84-(-771,189)+970-4080=0
Будуємо епюру згинаючих моментів
МУ1=0

МУ2=- RАX(lБ/2)=-2338,84·134/2=-156700

МУ3= — FМ·l=-4080·175,279=-170021
Будуємо епюру згинаючих моментів
МК=( Ft1·d1)/2=4080·29,8/2=60690
Сумарні опорні реакції
<img width=«363» height=«29» src=«ref-1_1486446534-641.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">

<img width=«352» height=«29» src=«ref-1_1486447175-626.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">




<img width=«283» height=«384» src=«ref-1_1486447801-16926.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">
Подбіраємо підшипник по перший опорі.

Підшипник шариковий радіально-упорний 46304.
d=20мм, D=52мм, В=15мм, r=2,0 r1=1,0, Cr=14, Cor=9,17
Визначаємо еквівалентне навантаження.
Рэ=(XVFr1+YFa)·Кб·Кт (4.10)

де- Fr1=816; Fa= 3400; V=1; Кб=1; Кт=1.
Відношення <img width=«131» height=«47» src=«ref-1_1486464727-387.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193"> — величина соответствует е=0,68

Відношення <img width=«123» height=«47» src=«ref-1_1486465114-353.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">>е; Х=0,41; Y=0,87
Рэ=(0,41·1·816+0,87·3400)·1·1=2958Н


Розрахункова довговічність, млн.об
<img width=«72» height=«53» src=«ref-1_1486465467-271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195"> (4.11)

<img width=«140» height=«53» src=«ref-1_1486465738-434.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">, млн.об
Розрахункова довговічність, ч
<img width=«79» height=«44» src=«ref-1_1486466172-254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197"> (4.12)

<img width=«155» height=«47» src=«ref-1_1486466426-412.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">, ч
Тихохідний вал.

Вертикальна площа
∑М4=0

<img width=«292» height=«41» src=«ref-1_1486466838-555.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">

<img width=«244» height=«64» src=«ref-1_1486467393-587.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">

<img width=«401» height=«60» src=«ref-1_1486467980-862.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">

<img width=«221» height=«64» src=«ref-1_1486468842-534.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">

<img width=«363» height=«60» src=«ref-1_1486469376-794.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">




Перевірка
∑У=0

Fу-Rcу— Fr2— FD2=0

1996,1-4390,33-1387+3781,44=0
Будуємо епюру.
Мх2= Fу·Lon

Мх2=1996·175,28=349858

<img width=«205» height=«41» src=«ref-1_1486470170-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">

<img width=«316» height=«41» src=«ref-1_1486470601-640.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">

Мх4=0

<img width=«96» height=«41» src=«ref-1_1486471241-256.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">

<img width=«189» height=«41» src=«ref-1_1486471497-416.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">
Горизонтальна площа
<img width=«183» height=«64» src=«ref-1_1486471913-457.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">

<img width=«319» height=«60» src=«ref-1_1486472370-707.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">

<img width=«151» height=«64» src=«ref-1_1486473077-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">

<img width=«281» height=«60» src=«ref-1_1486473475-632.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">

Fх-Rcх— Ft2+ FDx=0

3457,3-4756,79-4080+5379,44=0
Строємо епюру
Му2 = — Fx∙ lоп

Му2 = — 3457 ∙ 175,88 = — 293873

Му3 = — Fx∙ (lоп+ <img width=«24» height=«47» src=«ref-1_1486474107-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">) + Rсх<img width=«24» height=«47» src=«ref-1_1486474107-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">

Му3 = — 3457∙ (175,88 + <img width=«25» height=«47» src=«ref-1_1486474541-275.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">) + 4756,72<img width=«25» height=«47» src=«ref-1_1486474541-275.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215"> = — 236696

Му4 = 0
Строємо епюру крутних моментів
Мк = Мr = <img width=«56» height=«47» src=«ref-1_1486475091-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">

Мк = Мr = <img width=«91» height=«49» src=«ref-1_1486475411-520.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">= 255000
Визначаємо реакціі
Rc = <img width=«104» height=«37» src=«ref-1_1486475931-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">

Rc = <img width=«177» height=«37» src=«ref-1_1486476315-783.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219"> = 6473.18

RD = <img width=«112» height=«37» src=«ref-1_1486477098-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">

RD = <img width=«177» height=«37» src=«ref-1_1486477504-730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221"> = 6575,658
Сумарні згинальні моменти


М2 = <img width=«115» height=«37» src=«ref-1_1486478234-449.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">

М3 = <img width=«113» height=«37» src=«ref-1_1486478683-448.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">
<img width=«294» height=«386» src=«ref-1_1486479131-21876.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">
Вибираємо підшипник – радіально упорний по ГОСТ 831-75 легкоі серіі 36209. d = 45мм D = 85 мм B = 19 мм α = 12° Cr = 32,3 Co = 25,6

Відношення <img width=«29» height=«52» src=«ref-1_1486501007-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">= <img width=«63» height=«55» src=«ref-1_1486501259-526.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226"> = 0,059

Відношення <img width=«25» height=«52» src=«ref-1_1486501785-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">= <img width=«85» height=«55» src=«ref-1_1486501976-615.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228"> = 0,248 < l тому X = 1 Y = 0
Рэ = Rd∙ V∙ Кб ∙ Кт = 6575,685 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 = 6575,685
Розрахунок довговічності, мм




L = (<img width=«27» height=«52» src=«ref-1_1486502591-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">)3 = <img width=«79» height=«57» src=«ref-1_1486502837-725.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">= 137 мм
Розрахунок довговічності в годинах
Lh = <img width=«56» height=«59» src=«ref-1_1486503562-418.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> = <img width=«71» height=«52» src=«ref-1_1486503980-545.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">= 30000 год.
Для зубчастих редукторів приймаємо ресурс роботи підшипників від 30 тис (такий ресурс самого редуктора) до 10 тис ( такова допустима довговічность підшипника).

Перевірка міцності шпонкових з’єднань.

В редукторі застосовуємо шпонки призматичні з округленими торцями. Розміри перерізу шпонок і пазів; довжина шпонок по СТ СЭВ 189-75.

Матеріал шпонок: Сталь 45 нормалізована.

Напругу змиття і умову міцності визначаємо по формулі:
<img width=«188» height=«53» src=«ref-1_1486504525-796.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233"> (4.13)
Призначаємо напругу змиття:

при стальній ступиці [σ] = 110 – 190 Н/мм2

при чавунній ступиці [σ] = 50 – 70 Н/мм2

Вал черв’яка:

Діаметр Ш 17 мм bЧh= 5Ч5; Глибина паза t1= 3; Довжина l= 20 мм; Момент Тзг = 52,3 Н·м
<img width=«232» height=«55» src=«ref-1_1486505321-1276.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234"> <img width=«37» height=«41» src=«ref-1_1486506597-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235"> < 190 <img width=«37» height=«41» src=«ref-1_1486506597-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236"> [σ]


Вал відомий.

З двох шпонок – під шестерню та на вихідному валу, найбільш напружена шпонка на вихідному валу (менший діаметр вала, тому й менші розміри поперечного перерізу шпонки).

Діаметр вала d = 40 мм; bЧh= 17Ч8; Глибина паза t1= 5; Довжина l1= 45 мм; Момент Тзг =255 Н·м
<img width=«213» height=«55» src=«ref-1_1486506927-1124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237"> <img width=«37» height=«41» src=«ref-1_1486506597-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238"> < 190 <img width=«37» height=«41» src=«ref-1_1486506597-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239"> [σ]
Розрахунок валів

Швидкохідний вал

Розміри поперечних перерізів, прийнятих при конструюванні, значно перевищують ті, могли бути одержані при розрахунку на кручення.

Перевірка стріли прогину

Приведений момент інерції в поперечному перерізі черв’яка
Јпр = <img width=«190» height=«53» src=«ref-1_1486508381-558.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240"> (4.14)

Јпр = <img width=«294» height=«56» src=«ref-1_1486508939-1522.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241">1827,1мм4
стріли прогину
ѓ= <img width=«84» height=«55» src=«ref-1_1486510461-358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242"> (4.15)

ѓ= <img width=«189» height=«47» src=«ref-1_1486510819-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243">0,021




припустимий прогин
[ѓ] = (0,005… 0,01) m

[ѓ] = (0,013…0,025)
Вал під шестерню

Матеріал –сталь 45, термообробка – улучення. При діаметру заготовки до 100мм середне значення σв = 780н/мм2

Границя витривалості при симетричному циклі вигіну
σ-1= 0,43·σв (4.16)

σ-1= 0,43·780=335н/мм2
Границя витривалості дотичним напруженням при симетричному циклі
<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_1486511392-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">=0,58· σ-1(4.17)

τ-1=0,58·335=193 н/мм2
Переріз А-А

Концентрацію напружень викликає шпоночка канавка.
Кσ= 1,75

К τ= 1,6

ε σ≈ετ=0,63

ψσ=0,15

ψ τ= 0,1
Крутний момент Мкр = 255 Нм

Згинальний момент в горизонтальної площини


М2 = 3393,35Нмм
В горизонтальної площини
М = 245280 Н мм
Суммарний крутний момент
М= <img width=«78» height=«29» src=«ref-1_1486511491-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">    продолжение
--PAGE_BREAK--