Для симметричного цикла [4, с.126]
уm = 0,
уa = уи = , (8.7)
где Ми - результирующий изгибающий момент, Н?м;
Ми = , (8.8)
где Мх, Му - изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях, Н?м;
Wх - осевой момент сопротивления сечения при изгибе, мм3.
Для отнулевого цикла [4, с.126]
фа = фm = = , (8.9)
где ф - касательные напряжения кручения, МПа;
Т - крутящий момент, Н?м;
Wр - полярный момент сопротивления сечения при кручении, мм3.
Сечение Б-Б:
Концентратор напряжений - прессовая посадка.
= ; = ; КF = 1,07 [5, с.272].
, (8.10)
, (8.11)
= = 8941,64 мм3,
= = 17883,28 мм3
Для определения изгибающего момента в опасном сечении строим эпюры моментов вала в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Горизонтальная плоскость
МxI = 0,
МxII = Rx1 · ? 1 = 517,73 · 0,0685 = 35,46 Н·м,
МxIII = Rx1 · 2·? 1 + Ft · ? 1 = 517,73 · 2 · 0,0685 + 2819,49 · 0,0685 = 264,06 Н·м,
МxIII (спр) = Fм · ? 2 = 2389,73 · 0,105 = 250,92 Н·м,
МxIV = 0
Вертикальная плоскость
МyI = 0,
МyII = Ry1 · ? 1 = 351,00 · 0,0685 = 24,04 Н·м,
МyII(c) = Ry1· ? 1 + m = 351,00 · 0,0685 + 22,86 = 46,90 Н·м,
МyII (спр) = Ry2 · ? 1 = 684,72 · 0,0685 = 46,90 Н·м,
МyIII = 0.
Строим эпюру крутящих моментов.
Т = Те2 = 337,92 Н·м
Из эпюр
М xIII = 264,06 Н·м,
МyIII = 0,
Ми = M xIII = 264,06 H·м,
уa = уи = = 29,53 МПа,
фа = фm = = 9,44 МПа,
= 4,74,
= 8,13,
= 4,09,
S ? Sadm
Рисунок 3. Расчётная схема вала с эпюрами моментов
9. Выбор посадок
Выбор посадок основных деталей производим по [2, с.263].
Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347-82.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6.
Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца Н7.
Отклонения диаметров валов под мазеудерживающие кольца k6.
Отклонения диаметра вала под распорную втулку k6.
Отклонения диаметров валов под сквозную крышку с жировыми канавками k6.
10. Смазка редуктора
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности.
V = 0,25 · P1 (10.1)
V = 0,25 · 15 ? 3,75 дм3
Устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях уH = 355,67 МПа и скорости ?? = 5,08 м/с, рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 22 ? 10-6 мІ/с [2, с.253].
Принимаем масло индустриальное И-20А [2, с.253].
Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1, периодически пополняем его шприцем через пресс-маслёнки.
11. Описание конструкции и сборки редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборка производится в следующей последовательности:
На ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шариковые радиальные однорядные подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 … 100° С.
В ведомый вал закладывают шпонку b Ч h Ч ? = 16 Ч 10 Ч 70 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шариковые радиальные однорядные подшипники, предварительно нагретые в масле.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком.
После этого на ведомый вал надевают распорные кольца, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают манжеточные уплотнители, пропитанные горячим маслом.
Проверяют заклинивание подшипников.
Ввёртывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и закрепляют фонарный маслоуказатель.
Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
Заключение
В результате выполнения задания по курсовому проектированию была разработана типовая конструкция одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора общего назначения. Данный редуктор предназначен для длительной работы.
Выполнение задания разделено на 2 этапа. Первым этапом задания является пояснительная записка, а вторым - графическая часть.
Пояснительная записка состоит из необходимых расчетов отдельных деталей и узлов редуктора и содержит пояснения этих расчетов.
Графическая часть включает в себя сборочный чертеж. Сборочный чертеж выполнен на полнокомплектный редуктор и сопровождается соответствующей спецификацией.
Пояснительная записка и чертеж выполнены в соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к нормативно-технической документации на производстве.
В процессе проектирования редуктора были усвоены и закреплены знания по следующим учебным дисциплинам: техническая механика; инженерная графика; нормирование точности и технические измерения; материаловедение и технология материалов.
Спроектированный редуктор может применяться для привода различных типов рабочих машин - например ленточных конвейеров - и соответствует всем нормам, предъявляемым к данному типу редукторов.
1. ГОСТ 1.105-95. Общие требования к текстовым документам. Минск, 1995.
2. Чернавский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд., - М.: Высшая школа, 1987. - 416 с.
3. Соколовская, В.П. Техническая механика. Детали машин. Курсовое проек-тирование: пособие / В.П. Соколовская. - Минск: Высшая школа, 2010. - 103с.
4. Дунаев, П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие для машиностроительных специальностей техникумов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - М.: Высшая школа, 1984. - 336с.
5. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие / А.Е Шейнблит. - 2-е изд., - Калининград: Янтар. сказ, 2003. - 454 с.
6. ГОСТ 21354 - 87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчёт на прочность.
7. Кузьмин, А.В. Расчёты деталей машин: Справочное пособие / А.В.Кузьмин, М.Н.Чернин, Б.С.Козинцов. - 3-е изд., - Минск: Высшая школа, 1986.- 400с.
8. Курмаз, Л.В. Детали машин. Проектирование: учебное пособие / Л.В.Курмаз, А.Т.Скойбеда.- 2-е изд., - Минск: УП «Технопринт», 2002.- 290с.