СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Долговечность подшипников соблюдается.
9. ВТОРОЙ ЭТАП ЭСКИЗНОЙ КОМПОНОВКИ
Второй этап компоновки имеет целью конструктивно оформить зубчатые колёса, валы, подшипниковые узлы и подготовить данные для проверки прочности валов и некоторых других деталей.
Вычерчиваем шестерню и колесо по конструктивным размерам найденным ранее. Шестерню выполняем за одно целое с валом.
Конструируем узел ведущего вала:
а) наносим осевые линии, удалённые от середины редуктора на расстояние l1. используя эти осевые линии, вычерчиваем в разрезе подшипники качения;
б) вычерчиваем накладные крышки подшипников с регулировочными прокладками.
в) Переход вала от диаметра d=35 мм к присоединенному концу d=32 мм выполняем на расстоянии 3.. 5 мм от торца крышки подшипника так, чтобы ступица полумуфты не касалась их.
Длина присоединительного конца вала d=32 мм определяется длиной ступицы полумуфты.
Аналогично конструируем узел ведомого вала:
а) для фиксации зубчатого колеса в осевом направлении предусматриваем уплотнение вала с одной стороны и устанавливаем распорную втулку, с другой стороны, место переход вала от d=45 мм к d=50
мм смещаем внутрь ступицы колеса на 2-3мм с тем, чтобы гарантировать прижатие втулки к торцу ступицы а не к заплечнику вала;
б) отложив от середины редуктора расстояние l2, проводим осевые линии и вычерчиваем подшипники;
в) вычерчиваем врезные крышки подшипников с регулировочными кольцами.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
На ведущем и ведомом валах применяем шпонки призматические со скруглёнными торцами по ГОСТ 23360 – 78. Вычерчиваем шпонки, принимая длины на 5-10 мм меньше длины ступиц.
10. ПОДБОР МУФТЫ
Для соединения входного вала редуктора с валом электродвигателя выбираем муфту упругую со звёздочкой . Муфта состоит из двух полумуфт специальной формы между которыми устанавливается резиновая звездочка.
Материал полумуфт – чугун – СЧ 20 , звездочки – специальная резина.
Вследствие небольшой толщины резиновой звездочки муфта обладает малой податливостью, компенсирующая незначительные смещения валов.
Радиальное и угловое смещение валов снижают долговечность резиновой звездочки, нагружая валы дополнительной изгибающей силой.
Муфту подбираем по ГОСТ 14084 – 76 (1), табл. 11.5 по диаметру вала в месте посадки dдв=32 мм и dв1=32 мм Принимаем муфту с максимально передаваемым моментом [T]=125 H∙м
Проверяем выбранную муфту по расчётному моменту:
Тр К р Т1 Т
Тр 1,5 35 52,5Нм 125Нм
Где Т – номинальный момент на валу К – коэффициент перегрузки, зависящий от типа машины и режима её
работы; К=1,5
Принимаем исполнение полумуфт на короткие цилиндрические концы валов: Длина полумуфт l=58 мм
Обозначение муфты Муфта упругая со звёздочкой 125−32−2−У3 ГОСТ 14084-76
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
11. ПОДБОР ШПОНОК И ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ
ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Выбираем шпонки для соединения выходного конца ведущего вала со шкивом, для соединения ведомого вала с зубчатым колесом. Ступица шкива ременной передачи – чугунная. Выбираем шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78 (1), табл. 8.9
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Напряжения смятия и условие прочности по формуле:
|
|
max |
2T / d(h t |
)(l b) |
|
|
см |
|
см |
||||
|
|
1 |
|
|
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице
120МПа, при чугунной - |
|
см |
|
=50-70 МПа |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Ведущий вал |
|
|
|
|
|
см |
|
=100-
Момент на ведущем валу редуктора Т2=34 Н∙м dВ1=32 мм
bхh=10х8 мм t1=5,0 мм
длина шпонкиl=50 мм (при длине ступицы полумуфты lст=58 мм)
Материал |
ñì |
2 34 10 |
3 |
/ 32(8 |
5)(50 10) 17,7ÌÏà |
|
|
|
|
|
|
|
полумуфты чугун СЧ20.
Ведомый вал
Момент на ведомом валу редуктора Т2=163,3 Нм.
Проверяем шпонку под зубчатым колесом: dк2=50 мм.
bхh=14х9 мм. t1=5,5 мм.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Длина шпонки l=50 мм (при длине ступицы колеса lст=60 мм).
|
|
2 163,3 |
10 |
3 |
/ 50(9 |
5,5)(50 14) |
51,84ÌÏà |
|
ñì |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Материал колеса Сталь 40Х.
Проверяем шпонку под полумуфтой dВ2=40 мм
bхh=12х8 мм t1=5,0 мм
l=50 мм (принимаем длину ступицы звездочки 60 мм)
ñì |
2 163,3 103 / 40(8 5)(50 12) 71,6ÌÏà |
|
Материал звездочки – легированная сталь.
Прочность шпоночных соединений соблюдается.
12. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ
УСТАЛОСТИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения по отнулевому
(пульсирующему).
Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнения их с допускаемыми значениями
[Ѕ].
Ведущий вал
Материал вала сталь 40Х. твёрдость не менее 280 НВ. Пределы выносливости по табл. 3.16[3] σВ=900 МПа.
σ-1=410 МПа,τ-1=240 Мпа.
Проверяем сечение под подшипником ‹ 2 ›.
По построенным эпюрам определяем суммарный изгибающий момент М1 =30,2 Нмּ ;
Крутящий момент в сечении вала Т1=34 Нм.
Осевой момент сопротивления сечения :
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
W |
0.1 d |
3 |
0,1 353 4288ìì 3 |
oc |
|
ï 1 |
|
Полярный момент
W |
|
2W |
2 4288 8576мм |
2 |
р |
|
|||
|
ос |
|
|
Амплитуда нормальных напряжений, изменяющаяся по симметричному
циклу:
a M и /Woc 30,2 103 / 4288 7,1МПа
Амплитуда касательных напряжений, изменяющаяся по нулевому
циклу:
|
|
|
|
/ 2 T |
/ 2W |
|
34 10 |
3 |
/ 2 |
8576 |
2,0МПа |
a |
max |
p |
|
||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
концентрация обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника на валу с натягом. При этом
К Д К / Кd К f 1; К Д К / Кd К f 1
находим отношение Кσ/Кd и Кτ/Кd для вала в местах напресовки деталей по табл. 11.2 (2), при dп2=35 мм и σВ=900МПа путём линейной интерполяции
Кσ/Кd =3,85 Кτ/Кd=2,65
Коэффициент влияния шероховатости поверхности по табл. 11.4 (2)
Кf=1,5