Шестерня 2-й зубчатой цилиндрической передачи
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180o друг к другу. Шпонки призматические со скруглёнными торцами 14x9. Размеры сечений шпонок, пазов и длин шпонок по ГОСТ 23360–78 (см. табл. 8,9 [1]).

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22.

 

sсм = Т / (dвала · (l – b) · (h – t1)) =

227797,414 / (50 · (45 – 14) · (9 – 5,5)) = 41,99 МПа £ [sсм]

 

где Т = 227797,414 Н·мм – момент на валу; dвала = 50 мм – диаметр вала; h = 9 мм – высота шпонки; b = 14 мм – ширина шпонки; l = 45 мм – длина шпонки; t1 = 5,5 мм – глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24 [1].

 

tср = Т / (dвала · (l – b) · b) =

227797,414 / (50 · (45 – 14) · 14) = 10,498 МПа £ [tср]

 

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 · [sсм] = 0,6 · 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 18x11. Размеры сечений шпонок, пазов и длин шпонок по ГОСТ 23360–78 (см. табл. 8,9 [1]).

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22 [1].

 

sсм = Т / (dвала · (l – b) · (h – t1)) =

533322,455 / (65 · (56 – 18) · (11 – 7)) = 53,98 МПа £ [sсм]

 

где Т = 533322,455 Н·мм – момент на валу; dвала = 65 мм – диаметр вала; h = 11 мм – высота шпонки; b = 18 мм – ширина шпонки; l = 56 мм – длина шпонки; t1 = 7 мм – глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24 [1].

 

tср = Т / (dвала · (l – b) · b) =

533322,455 / (65 · (56 – 18) · 18) = 11,996 МПа £ [tср]

 

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 · [sсм] = 0,6 · 75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

 


Соединения элементов передач с валами

Передачи

Соединения

Ведущий элемент передачи Ведомый элемент передачи
1-я зубчатая цилиндрическая передача Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 14x9 Две шпонки призматические со скруглёнными торцами 16x10
2-я зубчатая цилиндрическая передача Две шпонки призматические со скруглёнными торцами 14x9 Две шпонки призматические со скруглёнными торцами 18x11

 


Конструктивные размеры корпуса редуктора

 

Толщина стенки корпуса и крышки редуктора:

 

d = 0.025 · aw (тихоходная ступень) + 3 = 0.025 · 180 + 3 = 7,5 мм

 

Так как должно быть d ³ 8.0 мм, принимаем d = 8.0 мм.

 

d1 = 0.02 · aw (тихоходная ступень) + 3 = 0.02 · 180 + 3 = 6,6 мм

 

Так как должно быть d1 ³ 8.0 мм, принимаем d1 = 8.0 мм.

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1.5 · d = 1.5 · 8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b1 = 1.5 · d1 = 1.5 · 8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса:

без бобышки: p = 2.35 · d = 2.35 · 8 = 18,8 мм, округляя в большую сторону, получим p = 19 мм.

при наличии бобышки: p1 = 1.5 · d = 1.5 · 8 = 12 мм.

p2 = (2,25…2,75) · d = 2.65 · 8 = 21,2 мм., округляя в большую сторону, получим p2 = 22 мм.

Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85…1) · d = 0.9 · 8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m = 8 мм.

Толщина рёбер крышки: m1 = (0,85…1) · d1 = 0.9 · 8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m1 = 8 мм.

Диаметр фундаментных болтов (их число ³ 4):

d1 = (0,03…0,036) · aw (тихоходная ступень) + 12 =

(0,03…0,036) · 180 + 12 = 17,4…18,48 мм.

Принимаем d1 = 20 мм.

Диаметр болтов:

у подшипников:

d2 = (0,7…0,75) · d1 = (0,7…0,75) · 20 = 14…15 мм. Принимаем d2 = 16 мм.

соединяющих основание корпуса с крышкой:

d3 = (0,5…0,6) · d1 = (0,5…0,6) · 20 = 10…12 мм. Принимаем d3 = 12 мм.

Размеры, определяющие положение болтов d2 (см. рис. 10.18 [1]):

e ³ (1…1,2) · d2 = (1…1.2) · 16 = 16…19,2 = 17 мм;

q ³ 0,5 · d2 + d4 = 0,5 · 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:

Fx2 = 634,16 H

Fy2 = -1742,34 H

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 3 по схеме):

 

Rx1 = (-Fx2 * L2) / (L1 + L2)

= (-634,16 * 65) / (130 + 65)

= -211,387 H

Ry1 = (-Fy2 * L2) / (L1 + L2)

= (– (-1742,34) * 65) / (130 + 65)

= 580,78 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

 

Rx3 = (-Rx1) – Fx2

= (– (-211,387)) – 634,16

= -422,773 H

Ry3 = (-Ry1) – Fy2

= (-580,78) – (-1742,34)

= 1161,56 H

 

Суммарные реакции опор:

 

R1 = (Rx12 + Ry12) 1/2 = (-211,3872 + 580,782) 1/2 = 618,053 H;

R3 = (Rx32 + Ry32) 1/2 = (-422,7732 + 1161,562) 1/2 = 1236,106 H;

 

Радиальная сила действующая на вал со стороны муфты равна (см. раздел пояснительной записки «Выбор муфт»):

Fмуфт. = 528 Н.

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 3 по схеме):

 

R1муфт. = (Fмуфт. * L3) / (L1 + L2)

= (528 * 120) / (130 + 65)

= 324,923 H

 

Из условия равенства суммы сил нулю:

 

R3муфт. = – Fмуфт. – R1

= – 528 – 324,923

= -852,923 H

 

Й вал

 

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

Fx2 = 1625,715 H

Fy2 = 4466,616 H

Fx3 = -634,16 H

Fy3 = 1742,34 H

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 4 по схеме):


Rx1 = ((-Fx2 * (L2 + L3)) – Fx3 * L3) / (L1 + L2 + L3)

= ((-1625,715 * (55 + 65)) – (-634,16) * 65) / (75 + 55 + 65)

= -789,053 H

Ry1 = ((-Fy2 * (L2 + L3)) – Fy3 * L3) / (L1 + L2 + L3)

= ((-4466,616 * (55 + 65)) – 1742,34 * 65) / (75 + 55 + 65)

= -3329,467 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

 

Rx4 = (-Rx1) – Fx2 – Fx3

= (– (-789,053)) – 1625,715 – (-634,16)

= -202,502 H

Ry4 = (-Ry1) – Fy2 – Fy3

= (– (-3329,467)) – 4466,616 – 1742,34

= -2879,489 H

 

Суммарные реакции опор:

 

R1 = (Rx12 + Ry12) 1/2 = (-789,0532 + -3329,4672) 1/2 = 3421,689 H;

R4 = (Rx42 + Ry42) 1/2 = (-202,5022 + -2879,4892) 1/2 = 2886,601 H;

 


Й вал

 

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

Fx3 = -1625,715 H

Fy3 = -4466,616 H

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 4 по схеме):


Rx2 = (-Fx3 * L3) / (L2 + L3)

= (– (-1625,715) * 120) / (75 + 120)

= 1000,44 H

Ry2 = (-Fy3 * L3) / (L2 + L3)

= (– (-4466,616) * 120) / (75 + 120)

= 2748,687 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

 

Rx4 = (-Rx2) – Fx3

= (-1000,44) – (-1625,715)

= 625,275 H

Ry4 = (-Ry2) – Fy3

= (-2748,687) – (-4466,616)

= 1717,929 H

 

Суммарные реакции опор:

 

R2 = (Rx22 + Ry22) 1/2 = (1000,442 + 2748,6872) 1/2 = 2925,091 H;

R4 = (Rx42 + Ry42) 1/2 = (625,2752 + 1717,9292) 1/2 = 1828,182 H;

 

Радиальная сила действующая на вал со стороны муфты равна (см. раздел пояснительной записки «Выбор муфт»):

Fмуфт. = 2160 Н.

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 2-й опоры (сечение вала 4 по схеме):

 

R2муфт. = – (Fмуфт. * (L1 + L2 + L3)) / (L2 + L3)

= – (2160 * (130 + 75 + 120)) / (75 + 120)

= -3600 H

 

Из условия равенства суммы сил нулю:

 

R4муфт. = – Fмуфт. + R1

= – 2160 + 3600

= 1440 H

 

 




Дата: 2019-11-01, просмотров: 181.