Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Редукторные валы испытывают два вида деформации — изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.
Определение сил в зацеплении закрытых передач
Значения сил приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1 Силы в зацеплении закрытой передачи
| Силы в зацеплении | Значение силы, Н | |
| на шестерне | на колесе | |
| Окружная | Ft1 = Ft2 = 1650,8 H | Ft2 = 2 T2 · 103/d2 = =2 · 105,4 · 1000 / 127,69 = 1650,8 H |
| Радиальная | Fr1 = Fr2 = 616,2 H | Fr2 = Ft2 tg / cos = =1650,8 · tg20 / cos 12,83857 = 616,2 H |
| Осевая | Fa1 = Fa2 = 376,2 H | Fa2 = Ft2 tg = =1650,8 · tg 12,83857 = 376,2 H |
6.2 Определение консольных сил
Значения консольных сил приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2 Консольные силы
| Вид открытой передачи | Характер силы | Значение силы,Н |
| цепная передача | Радиальная | Fоп = [kв] F + 2 F0 =1671,2 Н |
| муфта | Радиальная | Fм1 = 50√Т1..125√Т1 =1000 Н |
Задача 7. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора
Основными критериями работоспособности проектируемых редукторных валов являются прочность и выносливость.
Они испытывают сложную деформацию — совместное действие кручения, изгиба и растяжения (сжатия). Но так как напряжения в валах от растяжения небольшие в сравнении с напряжениями от кручения и изгиба, то их обычно не учитывают.
Выбор материала валов
В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. В качестве материала применяем термически обработанную сталь 40Х со следующими механическими характеристиками:
|
| В | -l | F |
| Н / мм2 | |||
| Шестерня | 900 | 410 | 232,5 |
| Колесо | 900 | 410 | 220,5 |
Выбор допускаемых напряжений на кручение
Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения (как при чистом кручении), т. е. при этом не учитывают напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета опускаемые напряжения на кручение применяют заниженными: [t]к = 10...20 Н/мм2.
При этом меньшие значения [t]к — для быстроходных валов, большие — для тихоходных.
Определение геометрических параметров ступеней валов
Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.
Определяем расчетные ориентировочные геометрические размеры каждой ступени вала, мм.
Результаты вычислений представлены в табл. 7.1.
Таблица 7.1 Определение размеров ступеней валов одноступенчатого редуктора
| Ступень вала | Вал-шестерня цилиндрическая | Вал колеса |
| 1-я | d1 = 3√(Mk · 103 / 0,2[t]k) = =3√(27300/(0,2 · 15) = 20 мм | d1 = 3√(Mk · 103 / 0,2[t]k) = = 3√(105400/(0,2 · 20) = 30 мм |
| под элемент открытой передачи или полумуфту | l1 = 1,5 · d1 = 30 мм | l1 = 1,3 · d1 = 40 мм |
| 2-я | d2 = d1 + 2t = =20 + 2 · 2,2 = 24,4≈ 25мм | d2 = d1 + 2t = = 30 + 2 · 2,2 = 34,4 ≈ 35 мм |
| под уплотнение крышки с отверстием и подшипник | l2 = 1,5 d2 = 1,5 · 25 = = 36 мм | l2 = 1,25 d2 = 1,25 · 35 = 44 мм |
| 3-я | d3 = d2 + 3,2r = =25 + 3,2 · 1,6 = 30 мм d3 =28 мм | d3 = d2 + 3,2r = 35 + 3,2 · 2,5 = =42 мм |
| под шестерню, колесо | l3 – определяем графически на эскизной компоновке | |
| 4-я | d4 = d2 = 25мм | d4 = d2 = 35 мм |
| под подшипник | l4 = 28 мм | l4 = 34 мм |
Предварительный выбор подшипников качения
Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки. По табл. 7.2 /1/ выбираем подшипники для валов.
Для быстроходного вала выбираем роликовые конические однорядные подшипники типа 7205 со схемой установки 3 (враспор).
Для тихоходного вала выбираем роликовые конические однорядные подшипники легкой серии типа 7207 со схемой установки 3 (враспор).
Дата: 2019-05-28, просмотров: 227.