Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Расчет промежуточного вала - червяка





 

Назначаем материал вала. Принимаем сталь 40Х, для которой [1, табл.8.4] σв=730Н/мм2;  Н/мм2; Н/мм2;  Н/мм2.

Определяем диаметр выходного конца червяка из расчёта на чистое кручение

 

;

 

где [τк]=(20…25)Мпа                                   [1,c.161]

Принимаем [τк]=20Мпа.

 

;   мм.

 

Принимаем dв=8мм.

Принимаем диаметр вала под подшипник 10мм.

Намечаем приближенную конструкцию червяка (рис.7), увеличивая диаметр ступеней вала на 5…6мм


Рис.7 Приближенная конструкция промежуточного вала

 

х=8мм;

W=20мм;

r=2,5мм;

b2=18мм;

b3=28мм.

Расстояние l определяем из суммарных расстояний тихоходного и быстроходного валов с зазором между ними 25…35мм.

l=60+30+30=120мм.

l1=30мм; l2=30мм.

Учитывая, что осевые нагрузки на валу имеются предварительно назначаем подшипники шариковые радиально-упорные однорядные серии диаметров 1 по мм подшипник №36100К6, у которого Dп=26мм; Вп=8мм [4,табл.К27].

Заменяем вал балкой на опорах в местах подшипников.

Рассматриваем вертикальную плоскость (ось у)

Определяем реакции в подшипниках в вертикальной плоскости.

 

åМСу=0;

-RDу·0,09+Fr3·0,03+Fr2·0,12=0

RDy=(262,5·0,03+21,2·0,12)/ 0,09;

RDy==116Н.

åМDу=0;

RCy·0,09- Fr3·0,06+ Fr2·0,03=0;

RCy=(262,5·0,06-21,2·0,03)/ 0,09;

RCy=168Н.

 

Назначаем характерные точки 1, 2, 3, и 4 и определяем в них изгибающие моменты:

 

М=0;

М=-RCy·0,03;

М=-5Нм;

М3услева=-RCy·0,09+Fr3·0,06;

М3услева=0,6Нм

М3усправа= Fr2·0,03;

М3усправа= 0,6Нм

М=0;

 

Строим эпюру изгибающих моментов Му, Нм (рис.8).

Определяем реакции в подшипниках в горизонтальной плоскости.

 

åМСх=0;

RDx·0,09-Ft3·0,03-Ft2·0,12=0;

RDx=( 262,5·0,03+ 58,3·0,12)/0,09;

RDx=87,5Н;

åМDх=0;

RCx·0,09- Ft3·0,06-Ft2·0,03=0;

RCx=(262,5·0,03+58,3·0,06)/ 0,09;

RCx=126Н.

 

Назначаем характерные точки 1, 2, 3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:

 

М1x=0;

М2x=-RCx·0,03;

М2x=-3,8Нм;

М3xслева= -RCx·0,09-Ft3·0,06;

М3xслева=-27Нм;

М3xсправа= Ft2·0,03;

М3xсправа=1,7Нм;

М=0.

 

Строим эпюру изгибающих моментов Му, Нм (рис.8)

 

Рис.8 Эпюры изгибающих и крутящих моментов промежуточного вала.



 


Крутящий момент

 

Т1-1=0;

Т2-2=-Т3-3=- T2=-2,1Нм;

Т4-4=0.

 

Определяем суммарные радиальные реакции [4,рис 8.2]:

 

; ;

;      Н;

;              Н.

 

Определяем результирующий изгибающий момент в наиболее опасном сечении (в точке 3) [4,рис 8.2]:

 

;     ;    Нм.

 

Эквивалентный момент:

 

;     ;    Нм.

 

Все рассчитанные значения сводим в табл.5.

 

Таблица 5

Параметры валов

  R1, H R2, H MИ, Нм MИэкв, Нм
Тихоходный вал 4821 798 144 146
Быстроходный вал 137,4 13,1 6,2 6,3
Промежуточный вал - червяк 1419 405 92,5 93

6 Подбор и проверочный расчет шпонок

 

Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений проводим по [4]. Обозначения используемых размеров приведены на рис.9.

 

Рис.9 Сечение вала по шпонке

 

6.1 Шпонки быстроходного вала

 

Для выходного конца быстроходного вала при d=6 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами по ГОСТ23360-78 bxh=2x2 мм2 при t=1,2мм (рис.9).

При длине ступицы полумуфты lм=16 мм выбираем длину шпонки l=14мм.

Материал шпонки – сталь 40Х нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле:

 

                                                         (6.1)

 

где Т – передаваемый момент, Н×мм; Т1=0,85 Н×м.

lр – рабочая длина шпонки, при скругленных концах lр=l-b,мм;

[s]см – допускаемое напряжение смятия.

С учетом того, что на выходном конце быстроходного вала устанавливается полумуфта из ст.3 ([s]см=110…190 Н/мм2) вычисляем:

 

 

Условие выполняется.

Для зубчатого колеса вала при d=15 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=5x5 мм2 при t=3мм, t1=2,3мм. Т1=0,85Нм.

При длине ступицы шестерни lш=15 мм выбираем длину шпонки l=12мм.

Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Проверяем напряжение смятия, подставив значения в формулу (6.1):

 

 

Условие выполняется.

 

6.2 Шпонки промежуточного вала

 

Для зубчатого колеса вала при d=8 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=2x2 мм2 при t=1,2мм, t1=1мм. Т2=2,1Нм. При длине ступицы шестерни lш=18 мм выбираем длину шпонки l=14мм.

Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Проверяем напряжение смятия, подставив значения в формулу (6.1):

 

 

Условие выполняется.

 

6.3 Шпонки тихоходного вала

 

Передаваемый момент Т3=21Нм.

Для выходного конца вала при d= 18мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=6x6 мм2 при t=3,5мм.

При длине ступицы полумуфты lМ=20 мм выбираем длину шпонки l=16мм.

 

 

Для червячного колеса тихоходного вала при d=30 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=8x7мм2 при t=4мм.

При длине ступицы шестерни lш=28 мм выбираем длину шпонки l=22мм.

С учетом того, что на ведомом валу устанавливается колесо из бронзы ([s]см=70…90 Н/мм2) вычисляем по формуле (6.1):

 

 

условие выполняется.

 


Таблица 6

Параметры шпонок и шпоночных соединений

Параметр тих.вал- полум тих.вал- колесо промвал-шестерня быстр валшестер. быстр. валполум.
Ширина шпонки b,мм 6 8 2 5 2
Высота шпонки h,мм 6 6 2 5 2
Длина шпонки l,мм 16 22 14 12 14
Глубина паза на валу t,мм 3,5 4 1,2 3 1,2
Глубина паза во втулке t1,мм 2,8 3,3 1 2,3 1

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.