1   2   3   4
Ім'я файлу: 2 (2).docx
Розширення: docx
Розмір: 1530кб.
Дата: 14.10.2020

4.2. Тихохідний вал

Вихідні параметри:

Із попередніх розрахунків відомо:



Передача прямозуба, навантаження під час пуску 220% від номінального. Режим навантаження – В.

Для виготовлення вала вибираємо нормалізовану сталь 45, що має такі механічні характеристики: ([1], табл.3.1).

Для зручності монтажу діаметр перерізу вхідної ділянки вала визначаємо за заниженим допустимим напруженням

Діаметр вхідної ділянки вала із умови міцності на кручення:



Згідно ряду нормальних лінійних розмірів ГОСТ 6636-69 приймаємо ([2], табл.35).

Враховуючи розміри шестерні (вона буде виготовлятися насадною на вал), діаметри решти ділянок вала вибрані конструктивно



Рис.7.Розрахункова схема тихохідного вала



Рис.8. Компонування тихохідного вала

діаметр вала під ущільнення;

діаметр вала під підшипники;

діаметр вала під колесом;

діаметр проміжної ділянки;







Перевірка статичної міцності вала

Розрахункова схема подана на , де наведено сили у зачепленні, реакції в опорах від дії цих сил та епюри згинальних і крутних моментів, що діють у перерізах вала.

Значення радіальних реакцій опор вала:

Вертикальна площина





Mв =Fb1×

Горизонтальна площина:

Fr2 ×L Ft× =0





Н×м.

Сумарні радіальні реакції опор вала:





Сумарний максимальний згинальний момент у перерізі І-І:





Рис.9. Розрахункова схема та епюри моментів тихохідного вала

Номінальні напруження у перерізі І-І:







Максимальне еквівалентне напруження під час короткочасних перевантажень до 220 %:



Допустиме еквівалентне напруження:



Умова статичної міцності виконується, оскільки



5. Розрахунок валів на витривалість

5.1. Тихохідний вал

Враховуючи те, що на валу є два шпонкові пази, які є концентраторами напружень, необхідно визначити коефіцієнт запасу міцності для перерізів вала І-І та ІІ-ІІ. Попередньо визначаємо границі втоми матеріалу вала:





Розрахунок перерізу І-І:

Вихідні параметри:

Ескіз і розміри перерізу A-A згідно ГОСТ 23360-80:



Значення необхідних коефіцієнтів:

ефективні коефіцієнти концентрації напружень біля шпонкового паза ([2], табл.31);

коефіцієнти впливу розмірів поперечного перерізу вала ([2], табл.34);

коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії циклу нормальних напружень;

коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії дотичних напружень;


Рис.12. Ескіз перерізу вала І-І

Осьовий і полярний моменти опору перерізу вала:









Середні та амплітудні напруження циклу:





Коефіцієнти запасу міцності:







Mіцністьвала в перерізі А-А забезпечено, оскільки

Розрахунок перерізу Б-Б:

Вихідні параметри: :

Ескіз і розміри перерізу Б-Б згідно ГОСТ 23360-80:

мм;



Рис.13. Ескіз перерізу валаБ-Б

Значення необхідних коефіцієнтів:

ефективні коефіцієнти концентрації напружень біля шпонкового паза ([2], табл.31);

коефіцієнти впливу розмірів поперечного перерізу вала ([2], табл.34);

коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії циклу нормальних напружень;

коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії дотичних напружень;

Осьовий і полярний моменти опору перерізу вала:









Середні та амплітудні напруження циклу:





Коефіцієнти запасу міцності:







Mіцністьвала в перерізі Б-Б забезпечено, оскільки

5.2.Проміжний вал

Попередньо визначаємо границі втоми матеріалу вала:





Міцність вала розраховуємо в перерізі шестерні, оскільки там діє більший момент.

Вихідні параметри:

Ескіз і розміри перерізу Б-Б згідно ГОСТ 23360-80:

мм;



Рис.13.1. Ескіз перерізу валаБ-Б

ефективні коефіцієнти концентрації напружень для валів із галтелями;

коефіцієнти впливу розмірів поперечного перерізу вала([2], табл.34);

коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії циклу нормальних напружень;

коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії дотичних напружень;

Осьовий і полярний моменти опору перерізу вала:





Середні та амплітудні напруження циклу:







Коефіцієнти запасу міцності:







Mіцністьвала в перерізі забезпечено, оскільки

6. Вибір розмірів і перевірка шпонкових з’єднань

6.1.Розміри елементів шпонкових з’єднань

Згідно з завданням редуктор має чотири шпонкові з’єднання, тому зручним є їхні розміри подати у вигляді таблиці.

Вал

Обертальний момент,

Діаметрперерізу вала, d, мм

Розміриперерізу шпонки bxh, мм

Глибина пазу у валі , мм

Глибина пазу в маточині , мм

Проміжний



35

10х8

5

3,3

35

10х8

5

3,3

Тихохідний



28

8х7

4

3,3

53

16х10

6

4,3

6.2.Розрахункова схема з’єднання з призматичною шпонкою



Рис.14 Розрахункова схема шпонкового з’єднання

6.3.Розрахунок довжин шпонок

6.3.1. Проміжний вал



Робоча довжина шпонки:



де для сталевої маточини.

Повна довжина шпонки:



Шпонка 10х8х25 ГОСТ 23360-80 під колесо і шестерню.

6.3.2. Тихохідний вал

Ділянка вала під колесом:

Робоча довжина шпонки:



де для сталевої маточини.

Повна довжина шпонки:



Шпонка 16х10х30 ГОСТ 23360-80

Вихідна ділянка: :

Робоча довжина шпонки:



де для сталевої маточини.

Повна довжина шпонки:



Шпонка 8х7х45 ГОСТ 23360-80 .

7. Вибір підшипників кочення

7.1.Швидкохідний вал

Вихідні параметри: ;

режим роботи – В;

Згідно з розрахунками реакцій опор, більш навантаженим є підшипник 1, бо , тому подальший розрахунок проводитимемо саме для цього підшипника.

Орієнтуємося на радіально-упорні підшипники діаметр цапфи , попередньо приймаємо підшипники 36026 легкої серії , що мають базову статичну вантажність і базову динамічну вантажність Для заданого важкого режиму навантаження передачі коефіцієнт інтенсивності навантаження

Для визначення коефіцієнтів і скористаємось ([1], табл.32.2) та приймемо і е=0,37.

Навантаження підшипників:

Fs1=

Fs2=

Сумарні осьові навантаження підшипників:

Ra1–Fa–Ra2=0

Ra2=Fs2

Ra1=Fa+Ra2= 314 + 142,08=456,08H

1   2   3   4

скачати

© Усі права захищені
написати до нас