Второй этап компоновки редуктора

В развитие первой компоновки здесь вычерчивают валы с насаженными на них деталями; размеры мазеудерживающих колец, установочных гаек и шайб, крышек и уплотнений определяют в соответствии с таблицей в гл IX [Л.1.]; размеры шпонок – в соответствии с таблицей в гл VII [Л.1.].

Диаметры участков валов под зубчатые колёса, подшипники и пр. назначают в соответствии с результатами предварительного расчета м с учетом технологических требований на обработку и сборку.

Взаимное расположение подшипников фиксируем распорной втулкой и установочной гайкой М х 1,5 со стопорной многолапчатой шайбой. Толщину стенки втулки назначают (0,1 – 0,15)d_п; прнимаем её равной 0,15*35= 5,25мм.

Мазеудерживающие кольца устанавливают так, чтобы они выходили за торец стакана или стенки внутрь корпуса на 1-2 мм.

Подшипники размещаем в стакане, толщина стенки которого

 

_ст=(0,08-0,12)D,

 

где D- наружный диаметр подшипника;

примем _ст=0,12*72 8 мм.

Для фиксации наружных колец подшипников от осевых перемещений у стакана сделан упор величиной К=6 мм.

У второго подшипника наружное кольцо фиксируем торцовым выступом крышки подшипника через распорное кольцо.

Для облегчения посадки на вал подшипника, прилегающего к шестерне, диаметр вала уменьшаем на 0,5-1 мм на длине. несколько меньшей длинны распорной втулки.

Очерчиваем всю внутреннюю стенку корпуса, сохраняя величины зазоров, принятых в первом этапе компоновки: х=10 мм, и у₂=20 мм и др.

Используя расстояния f₂ и с₂, вычерчиваем подшипники.

Для фиксации зубчатое колесо упирается с одной стороны в утолщение вала  мм, а с другой – в мазе удерживающее кольцо; участок вала 50 мм делаем короче ступицы колеса, чтобы мазеудерживающее кольцо  45 мм упиралось в торец колеса, а не в буртик вала; преход вала от 50мм к 45мм смещен на 2-3 мм внутрь зубчатого колеса.

Наносим толщину стенки корпуса _к = 7 мм и определяем размеры основных элементов корпуса в соответствии с главой X [Л.1.]

Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78 (см. табл. 8.9) [1].

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

 

9.1 Напряжения смятия и условие прочности по формуле (8.22)

 

.

 

9.2 Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице

 

[σ_cм] = 100   120 МПа.

 

9.3 Ведущий вал:

d = 28 мм; сечение шпонки b h =  мм; глубина паза t₁ = 4 мм; длина шпонки l = 32 мм; момент на ведущем валу М_II= 92000= Н-cм;

 

91.26 МПа

(материал полумуфт МУВП – чугун марки СЧ 20).

9.4 Ведомый вал.

Из двух шпонок – под зубчатым колесом – более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку: d = 36 мм; b  h = 10  8 мм; t₁= 5 мм; длина шпонки l = 50 мм; момент на ведомом валу М_III =140000 Н∙мм;

 

 

Условие σ_cм < [σ_cм] выполнено.

Уточненный расчет валов

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s  [s].

Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.

 

10.1 Ведущий вал.

Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т. е. сталь 45, нормализованная; σ_в=570 МПа

 

10.2 Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

 

σ_-1=0,43·570=246 МПа

10.3 Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

 

τ_-1=0,58·246=142 МПа

 

У ведущего вала определять коэффициент запаса прочности в нескольких сечениях нецелесообразно; достаточно выбрать одно сечение с наименьшым коэффициентом запаса, а именно сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерни. В этом опасном сечении действуют максимальные изгибающие моменты М_х и М_у и крутящий момент М_II

Концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.

 

10.4 Изгибающие моменты в двух взаимноперпендикулярных плоскостях.

 

M_y= R_x2·c₁=1082·90=97,380·10³ H·мм

М_х=R_Y2·c₁=137·90=12,330·10³ H·мм

 

10.5 Сумарный изгибающий момент

 

 Н·мм

 

10.6 Момент сопротивления сечения

 

 мм³

 

10.7 Амплитуда нормальных напряжений

 

 МПа

 

10.8 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжением

 

 

где σ_-1- предел выносливости;

κ_σ- коэффициент напряжения цикла по нормальным напряжением;

 

σ_υ- амплитуда нормальных напряжений.

 

10.9 Полярный момент сопротивления

 

мм³

 

10.10 Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 

 МПа

 

10.11 Коэффициент запаса прочности по касательным напряжением

 

 

где τ_-1-предел выносливости;

 

 

ψ-коэффициент учитывающий влияние цикла, ψ=0,1

τ_m-средние напряжение цикла.

 

10.7 Результирующий коэффициент запаса прочности

 

Вычерчивание редуктора

 

Редуктор вычерчивают в двух проекциях на листе формата А1 (594  841 мм) в масштабе 1:1с основной надписью и спецификацией (см. с. 319 – 321) [1].

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: