Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 12x8. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).
Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].
см = 2 x Т / (dвала x (l - b) x (h - t1)) =
2 x 176715,629 / (40 x (90 - 12) x (8 - 5)) = 37,76 МПа [см]
где Т = 176715,629 Нxмм - момент на валу; dвала = 40 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 12 мм - ширина шпонки; l = 90 мм - длина шпонки; t1 = 5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [см] = 75 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].
ср = 2 x Т / (dвала x (l - b) x b) =
2 x 176715,629 / (40 x (90 - 12) x 12) = 9,44 МПа [ср]
Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [ср] = 0,6 x [см] = 0,6 x 75 = 45 МПа.
Все условия прочности выполнены.
Шестерня 2-й зубчатой цилиндрической передачи
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 14x9. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).
Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].
см = 2 x Т / (dвала x (l - b) x (h - t1)) =
2 x 176715,629 / (50 x (63 - 14) x (9 - 5,5)) = 41,216 МПа [см]
где Т = 176715,629 Нxмм - момент на валу; dвала = 50 мм - диаметр вала; h = 9 мм - высота шпонки; b = 14 мм - ширина шпонки; l = 63 мм - длина шпонки; t1 = 5,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [см] = 75 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].
ср = 2 x Т / (dвала x (l - b) x b) =
2 x 176715,629 / (50 x (63 - 14) x 14) = 10,304 МПа [ср]
Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [ср] = 0,6 x [см] = 0,6 x 75 = 45 МПа.
Все условия прочности выполнены.
Колесо 2-й зубчатой цилиндрической передачи
Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180o друг к другу.Шпонки призматические со скруглёнными торцами 20x12. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).
Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].
см = Т / (dвала x (l - b) x (h - t1)) =
955266,557 / (75 x (70 - 20) x (12 - 7,5)) = 56,608 МПа [см]
где Т = 955266,557 Нxмм - момент на валу; dвала = 75 мм - диаметр вала; h = 12 мм - высота шпонки; b = 20 мм - ширина шпонки; l = 70 мм - длина шпонки; t1 = 7,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [см] = 75 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].
ср = Т / (dвала x (l - b) x b) =
955266,557 / (75 x (70 - 20) x 20) = 12,737 МПа [ср]
Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [ср] = 0,6 x [см] = 0,6 x 75 = 45 МПа.
Все условия прочности выполнены.
Соединения элементов передач с валами
Передачи | Соединения | |
Ведущий элемент передачи | Ведомый элемент передачи | |
1-я клиноременная передача | Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 14x9 | Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 12x8 |
2-я зубчатая цилиндрическая передача | Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 14x9 | Две шпонки призматические со скруглёнными торцами 20x12 |
Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого цилиндрического редуктора:
= .25 x aw + 1 = 0.025 x 315 + 1 = 8,875 мм
Округляя в большую сторону, получим = 9 мм.
1 = 0.02 x aw + 1 = 0.02 x 315 + 1 = 7,3 мм
Так как должно быть 1 8.0 мм, принимаем 1 = 8.0 мм.
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1.5 x = 1.5 x 9 = 13,5 мм. Округляя в большую сторону, получим b = 14 мм.
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b1 = 1.5 x 1 = 1.5 x 8 = 12 мм.
Толщина нижнего пояса корпуса:
без бобышки: p = 2.35 x = 2.35 x 9 = 21,15 мм.
Округляя в большую сторону, получим p = 22 мм.
при наличии бобышки: p1 = 1.5 x = 1.5 x 9 = 13,5 мм.
Округляя в большую сторону, получим p1 = 14 мм.
p2 = (2,25...2,75) x = 2.65 x 9 = 23,85 мм.
Округляя в большую сторону, получим p2 = 24 мм.
Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85...1) x = .9 x 9 = 8,1 мм. Округляя в большую сторону, получим m = 9 мм.
Толщина рёбер крышки: m1 = (0,85...1) x 1 = 0.9 x 8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m1 = 8 мм.
Диаметр фундаментных болтов (их число 4):
d1 = (0,03...0,036) x aw (тихоходная ступень) + 12 =
(0,03...0,036) x 315 + 12 = 21,45...23,34 мм.
Принимаем d1 = 24 мм.
Диаметр болтов:
у подшипников:
d2 = (0,7...0,75) x d1 = (0,7...0,75) x 24 = 16,8...18 мм. Принимаем d2 = 16 мм.
соединяющих основание корпуса с крышкой:
d3 = (0,5...0,6) x d1 = (0,5...0,6) x 24 = 12...14,4 мм. Принимаем d3 = 16 мм.
Размеры, определяющие положение болтов d2 (см. рис. 10.18[1]):
e (1...1,2) x d2 = (1...1.2) x 16 = 16...19,2 = 17 мм;
q 0,5 x d2 + d4 = 0,5 x 16 + 5 = 13 мм;
где крепление крышки подшипника d4 = 5 мм.
Высоту бобышки hб под болт d2 выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку. Желательно у всех бобышек иметь одинаковую высоту hб.
Расчёт реакций в опорах
Й вал
Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:
Fx1 = -2966,63 H
Fx3 = -1361,253 H
Fy3 = 3740,013 H
Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:
Rx2 = ((-Fx1 * (L1 + L2 + L3)) - Fx2 * L3) / (L2 + L3)
= ((-(-2966,63) * (105 + 80 + 80)) - (-1361,253) * 80) / (80 + 80)
= 5594,107 H
Ry2 = ((-Fy1 * (L1 + L2 + L3)) - Fy3 * L3) / (L2 + L3)
= ((-0 * (105 + 80 + 80)) - 3740,013 * 80) / (80 + 80)
= -1870,007 H
Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:
Rx4 = (-Fx1) - Rx2 - Fx2
= (-(-2966,63)) - 5594,107 - (-1361,253)
= -1266,224 H
Ry4 = (-Fy1) - Rx2 - Fy3
= (-0) - (-1870,007) - 3740,013
= -1870,006 H
Суммарные реакции опор:
R1 = (Rx12 + Ry12)1/2 = (5594,1072 + -1870,0072)1/2 = 5898,386 H;
R2 = (Rx22 + Ry22)1/2 = (-1266,2242 + -1870,0062)1/2 = 2258,373 H;
Й вал
Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:
Fx3 = 1361,253 H
Fy3 = -3740,013 H
Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:
Rx2 = (-Fx2 * L3) / (L2 + L3)
= (-1361,253 * 80) / (80 + 80)
= -680,626 H
Ry2 = (-Fy3 * L3) / (L2 + L3)
= (-(-3740,013) * 80) / (80 + 80)
= 1870,006 H
Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:
Rx4 = (-Rx2) - Fx2
= (-(-680,626)) - 1361,253
= -680,626 H
Ry4 = (-Rx2) - Fy3
= (-1870,006) - (-3740,013)
= 1870,006 H
Суммарные реакции опор:
R1 = (Rx12 + Ry12)1/2 = (-680,6262 + 1870,0062)1/2 = 1990,019 H;
R2 = (Rx22 + Ry22)1/2 = (-680,6262 + 1870,0062)1/2 = 1990,019 H;
Дата: 2019-05-28, просмотров: 184.