s -1=0,43sв =0,43 ×780=335 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
t -1 @ 0,58 s -1=0,58× 335,4=194 МПа.
Сечение А-А
Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение . Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки. Коэффициент запаса прочности
S = St = t-1 / (Kt / et t v + Yt tm ) ,
где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла
tv=tm =tmax/2=T1/2 Wк нетто,
здесь Wк нетто -момент сопротивления сечения кручению.
При d=32мм, b х h = 10 х 8мм ; t1=5 мм
Wк нетто=pd 3/ 16 – bt1(d-t1)2 /2 d = мм3.
tv=tm = МПа.
Принимаем Kt=1,68 (табл. П.2.26),
et= 0,76 (табл. П.2.29),
Yt=0,1.
S = St = >[ S]=2,5.
Расчет ведомого вала
Материал вала –сталь 45 нормализованная
sв=570 МПа (табл. П.2.6).
Пределы выносливости:
s-1 =0,43 ×570=245 МПа,
t-1=0,58 ×245=142 МПа.
Сечение А-А.
Диаметр вала в этом сечении 70 мм.
Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки
Ks=1,59 (табл. П.2.26),
Kt=1,49 (табл. П.2.26),
es=0,775 (табл. П.2.29),
et=0,67 (табл. П.2.29),
Ys=0,15,
Yt=0,1.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
М¢ = Rx3 ×l2 = 115 × 82= 9,4×103 Н ×мм.
Изгибающий момент в вертикальной плоскости
М¢¢= Rу3 ×l2 + Fa d2/2= Н ×мм.
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А
М А-А = Н ×мм.
Момент сопротивления кручению:
d=65мм, b= 18 мм ; t1=7 мм;
Wк нетто=pd 3/16 – bt1(d-t1)2/2 d = мм3.
Момент сопротивления изгибу:
Wиз нетто=pd 3/32 – bt1(d-t1)2/2 d= мм3.
Амплитуда и среднее напряжения цикла касательных напряжений
tv=tm = T2/2 Wк нетто= МПа.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
sv=MA-A/ Wизг нетто= МПа;
среднее напряжение sm=0.
Коэффициенты запаса прочности:
Ss= ;
St= .
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .
Сечение К-К
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом:
Ks/ es=3,40 (табл. П.2.28),
Kt/et=2,44 (табл. П.2.28),
Ys=0,15,
Yt=0,1.
Изгибающий момент
М4 = Fв ×l3=5124 ×82=420200 Н×мм.
Осевой момент сопротивления
W=pd 3/32= мм3.
Амплитуда нормальных напряжений:
sv=smax=M4/ W= МПа;
sm=0.
Полярный момент сопротивления кручению
Wк= 2W=2 × 26,9×103=53,8*103 мм3.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
tv=tm = T2/2 Wr= МПа.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Ss=s-1 / (Ks/es × sv + Ys sm )= .
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
St= t-1/ (Kt/ et×t v +Yt × tm) = .
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К
S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .
Сечение Л-Л
Концентрация напряжения обусловлена переходом от Æ65 мм к Æ60 мм.
При D/d=65/60=1,08, r/d=2,25/60=0,04.
Ks=1,65, Kt=1,19 (табл. П.2.27),
es = 0,8; et=0,68 (табл.П.2.29).
Изгибающий момент тот же, что и в сечении К-К.
Осевой момент сопротивления
W=pd3 /32= 3,14×603/32=20,9*103 мм3.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
sv=sмах= М/ W=420200/20,9*103 =20,1 МПа.
Полярный момент сопротивления при кручении
Wк= 2W=2 20,9*103 × =41,8*103 мм3.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
tv=tm = T2/2 Wr= МПа.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Ss=s-1 / (Ks/es × sv + Ys sm )= .
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
St= t-1/ (Kt/ et×t v +Yt × tm) = .
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечений Л-Л
S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .
Сечение Б-Б
Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки:
Ks=1,59 (табл. П.2.26),
es = 0,8(табл. П.2.29),
Kt=1,49 (табл. П.2.26),
et=0,69 (табл. П.2.29).
Изгибающий момент (х1=60 мм)
МБ-Б=M4*x1/l3=420,2*103*60/85=296,6*103 Нмм.
Момент сопротивления сечения нетто при b=18 мм, t1=7мм
Wнетто=3,14×603/32-18×7×(60-7)2/2*60 =18290 мм3.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
sv=МБ-Б/ Wнетто = 296600/18290=16,2 МПа.
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Wк нетто=3,14×603/32-18*7*(60-7)2/2*60 =39480 мм3.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
ts=t m=731500/2*39480=9,26 МПа.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Ss=s-1 / (Ks/es × sv + Ys sm )= .
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
St= t-1/ (Kt/ et×t v +Yt × tm) St= .
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечений Б-Б
S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .
Сведем результаты проверки в таблицу.
Сечение | А-А | К-К | Л-Л | Б-Б |
Коэффициенты запаса | 4,87 | 4,03 | 4,92 | 5,06 |
Во всех сечениях S < [S].
Рис. 9. Цилиндрический одноступенчатый зубчатый редуктор
Рис. 10. Цилиндрический одноступенчатый зубчатый редуктор (Горизонтальный разрез)
12. Технические требования
В зависимости от вида сборочной единицы и ее назначения технические требования могут быть самыми разнообразными. Наиболее часто встречаются следующие требования.
1. Требования к сборке. Указывают регулировочные зазоры между торцами подшипников ( если они необходимы и не указаны на чертеже); способ уплотнения плоскости разъема ( например: <<Плоскость разъема покрыть герметиком при окончательной сборке>>); указания по дополнительной обработке деталей при сборке ( например: <<Развальцевать>>, <<Отогнуть>>, <<Приварить>> и др.).
2. Требования по отделке. Например, по окраске изделия в сборе с указанием сорта и цвета краски: <<Необработанные наружные поверхности редуктора покрыть серой эмалью Гр.Гф-020/ЭМ.ПФ-133, серая 1V A>>.
3. Требования к эксплуатации. При необходимости указывают сроки замены подшипников, смены смазки и др.
Пункты технических требований должны иметь сквозную нумерацию. Каждый пункт технических требований записывают с красной строки.
Текстовую часть технических требований размещают только на первом листе независимо от того, на скольких листах изображен чертеж данного изделия и на каких листах находятся изображения, к которым относятся указания, приведенные в текстовой части. При этом текстовую часть располагают на поле чертежа над основной надписью в виде колонки шириной не более ширины основной надписи.
На чертеже общего вида редуктора, представленного на рис. 7 и 8, могут быть указаны следующие технические требования.
1. Валы собранного редуктора должны проворачиваться от руки плавно, без заеданий.
2. Сопряженные поверхности корпуса и крышек покрыть тонким слоем герметика ВГК-18 N 2 МРТУ 07-6012-63.
3. Необработанные наружные поверхности редуктора покрыть серой эмалью: Гр.Гф-020/ЭМ.ПФ-133, серая 1V A.
4. Редуктор обкатать без нагрузки при частоте вращения быстроходного вала n =1500 n-1 в течение 3 ч.
Техническая характеристика
Техническая характеристика расширяет сведения о конструкции сборочной единицы. На чертеже редуктора указывают:
-общее передаточное число,
-скорость вращения тихоходного вала,
-наибольший крутящий момент на тихоходном валу,
-геометрические параметры зубчатых передач и др.
Техническую характеристику помещают на свободном поле чертежа отдельно от технических требований, с самостоятельной нумерацией пунктов и снабжают заголовком << Техническая характеристика>>. Заголовок не подчеркивают.
Спецификация
Спецификация определяет состав сборочной единицы и необходима для изготовления, комплектования конструкторских документов и запуска в производство указанных изделий.
Спецификация в общем случае состоит из разделов, которые располагают в такой последовательности: документация; комплексы; сборочные единицы; детали; стандартные изделия; прочие изделия; материалы; комплекты. Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Заголовок раздела записывают в графе <<Наименование>> и подчеркивают.
В раздел Документация вносят документы, составляющие основной комплект конструкторских документов специфицируемого изделия.
В разделы Комплексы, Сборочные единицы и Детали изделия записывают в алфавитном порядке сочетания начальных знаков (букв) и в порядке возрастания цифр, входящих в обозначение.
В раздел Стандартные изделия записывают изделия, применяемые по государственным стандартам, республиканским стандартам, отраслевым стандартам, стандартам предприятия (для изделий вспомогательного производства). В пределах каждой категории стандартов запись производят по группам изделий одного функционального назначения (например, подшипники, крепежные изделия и т.п.), в пределах каждой группы - в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования - в порядке возрастания обозначения стандартов, в пределах каждого обозначения стандарта - в порядке возрастания основных параметров или размера изделия.
В раздел Прочие изделия вносят изделия, применяемые по основным конструкторским документам (по техническим условиям), за исключением стандартных.
В раздел Материалы вносят все материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие.
В раздел Комплекты вносят ведомости эксплуатационных документов и документов для ремонта, комплекты монтажных частей, сменных частей, запасных частей, инструмента и принадлежностей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для вузов / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. М.: Машиностроение, 1984. 560 с.
2. Баранов Г.Л., Песин Ю.В. Выбор материала и определение допускаемых напряжений при расчете зубчатых передач с использованием ЭВМ: Методические указания к курсовому проекту по деталям машин. Свердловск: УПИ, 1989.19 с.
3. Курсовое проектирование деталей машин / В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державец, И.И. Арефьев и др. Л.: Машиностроение , 1984. 400 с.
4. Баранов Г.Л., Песин Ю.В. Расчет цилиндрических зубчатых передач с использованием ЭВМ: Методические указания к курсовому проекту по деталям машин. Свердловск: УПИ, 1989. 19 с.
5. Казанский Г.И. Детали машин: Методические указания по выполнению курсового проекта. Свердловск : УПИ, 1991. 50 с.
6. Курсовое проектирование деталей машин / С. А. Чернавский, К.Н. Боков, И. М. Чернин и др. М.: Машиностроение, 1988. 416 с.
7. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. М.: Высш. шк.; Академия, 2000.493 с.
8. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Высш. шк.; 1991.432 с.
Приложение 1
Пример оформления спецификации на редуктор ( рис.9 и 10 )
Формат | Зона | Поз | Обозначение | Наименование | Кол. |
Примечание | ||||||||||
Документация
Пояснительная записка
1
Сборочный чертеж
1
Детали
Вал- шестерня ведущий
1
Сталь 45
Кольцо уплотнительное
1
Войлок
Крышка подшипника сквозная
1
Чугун СЧ 15-32
Прокладка регулировочная
2
Сталь 10
Кольцо мазеудерживающее
2
Сталь Ст.3
Крышка подшипника глухая
1
Чугун СЧ 15-32
Кольцо уплотнительное
1
Войлок
Шайба торцовая
1
Сталь Ст.3
Планка стопорная
1
Сталь Ст.3
Корпус редуктора
1
Чугун СЧ 15-32
Крышка корпуса
1
Чугун СЧ 15-32
Крышка смотрового окна
1
Чугун СЧ 15-32
Прокладка
1
Картон
Крышка подшипника глухая
1
Чугун СЧ 15-32
Маслоуказатель жезловый
1
Сталь Ст.3
Прокладка
1
Резина маслостойкая
Пробка
1
Сталь Ст.3
Дата
Студент
Редуктор
косозубый
одноступенчатый
Лит.
Руковод
Консул
УГТУ
Кафедра Детали машин
Формат | Зона | Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание | |
18 | Звездочка ведущая | 1 | Сталь 40Х | ||||
19 | Крышка подшипника сквозная | 1 | Чугун СЧ 15-32 | ||||
20 | Кольцо распорное | 1 | Сталь Ст.3 | ||||
21 | Кольцо мазеудерживающее | 2 | Сталь Ст.3 | ||||
22 | Втулка распорная | 1 | Сталь Ст.3 | ||||
23 | Колесо зубчатое | 1 | Сталь 45 | ||||
24 | Вал ведомый | 1 | Сталь 45 | ||||
25 | Прокладка регулировочная | 2 | Сталь 10 | ||||
| |||||||
Стандартные изделия |
| ||||||
31 | Болт М10x30 ГОСТ 7808-70 |
| |||||
32 | Шайба пружинная 10 ГОСТ6402-70 |
| |||||
33 | Болт М6x20 ГОСТ 7808-70 |
| |||||
34 | Болт М16x100 ГОСТ 7808-70 |
| |||||
35 | Гайка М6 ГОСТ 5915-70 |
| |||||
36 | Шайба пружинная 16 ГОСТ6402-70 |
| |||||
37 | Болт М16x110 ГОСТ 7808-70 |
| |||||
38 | Гайка М16 ГОСТ 5915-70 |
| |||||
39 | Шайба пружинная 16 ГОСТ6402-70 |
| |||||
40 | Болт М12x30 ГОСТ 7808-70 | 4 |
| ||||
41 | Гайка М12 ГОСТ 5915-70 | 4 |
| ||||
42 | Шайба пружинная 12 ГОСТ6402-70 | 4 |
| ||||
43 | Болт М10x32 ГОСТ 7808-70 | 1 |
| ||||
44 | Болт М12x30 ГОСТ 7808-70 | 12 |
| ||||
45 | Шайба пружинная 12 ГОСТ6402-70 | 12 |
| ||||
46 | Шпонка 16x10x80 ГОСТ 23360-78 | 1 |
| ||||
47 | Шпонка 18x11x70 ГОСТ 23360-78 | 1 |
| ||||
48 | Подшипник 313 ГОСТ 8338-75 | 2 |
| ||||
49 | Подшипник 308 ГОСТ 8338-75 | 2 |
| ||||
50 | Штифт 10x35 ГОСТ 3129-70 | 2 |
| ||||
| |||||||
Прочие изделия |
| ||||||
51 | Пресс- масленка М10x1 ГОСТ 20905-75 | 4 |
| ||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
| |||||||
|
| Лист | |||||
Приложение 2
Справочные данные для выполнения расчетов
Таблица П.2.1
Дата: 2018-11-18, просмотров: 545.