Ведущая звёздочка 3-й цепной передачи

 

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 8x7. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле.

 

sсм=

 

= 46,545 МПа £ [sсм]

 

где Т = 67025,267 Нxмм - момент на валу; dвала= 30 мм - диаметр вала; h = 7 мм - высота шпонки; b = 8 мм - ширина шпонки; l = 40 мм - длина шпонки; t1 = 4 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле.

 

tср=

 

= 17,454 МПа £ [tср]

 

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 x[sсм] = 0,6 x75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

 

Ведомая звёздочка 3-й цепной передачи

 

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 10x8. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонrb по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле.

 

 

sсм=

 

= 43,674 МПа £ [sсм]

 

где Т = 165088,098 Нxмм - момент на валу; dвала= 36 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 10 мм - ширина шпонки; l = 45 мм - длина шпонки; t1 = 5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле.

 

tср=

 

= 13,102 МПа £ [tср]

 

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 x[sсм] = 0,6 x75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

 

Соединения элементов передач с валами

Передачи	Соединения
Ведущий элемент передачи	Ведомый элемент передачи
1-я зубчатая цилиндрическая передача	Заодно с валом.	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 8x7
2-я зубчатая цилиндрическая передача (1-я сдвоенная)	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 8x7	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 12x8
2-я зубчатая цилиндрическая передача (2-я сдвоенная)	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 8x7	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 12x8
3-я цепная передача	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 8x7	Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 10x8

 

Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки редуктора:

 

d = 0.025 xaw (тихоходная ступень)+ 3 = 0.025 x90 + 3 = 5,25 мм

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

 

d1 = 0.02 xaw (тихоходная ступень)+ 3 = 0.02 x90 + 3 = 4,8 мм

Так как должно быть d1³ 8.0 мм, принимаем d1= 8.0 мм.

 

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1.5 xd = 1.5 x8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b1= 1.5 xd1= 1.5 x8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса:

без бобышки: p = 2.35 xd = 2.35 x8 = 18,8 мм.

Округляя в большую сторону, получим p = 19 мм.

при наличии бобышки: p1= 1.5 xd = 1.5 x8 = 12 мм.

p2 = (2,25...2,75) xd = 2.65 x8 = 21,2 мм.

Округляя в большую сторону, получим p2= 22 мм.

Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85...1) xd = 0.9 x8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m = 8 мм.

Толщина рёбер крышки: m1= (0,85...1) xd1= 0.9 x8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m1= 8 мм.

Диаметр фундаментных болтов (их число ³ 4):

 

d1= (0,03...0,036) xaw (тихоходная ступень)+ 12 =

(0,03...0,036) x90 + 12 = 14,7...15,24 мм.

Принимаем d1= 16 мм.

 

Диаметр болтов:

у подшипников:

 

d2= (0,7...0,75) xd1= (0,7...0,75) x16 = 11,2...12 мм. Принимаем d2= 12 мм.

 

соединяющих основание корпуса с крышкой:

 

d3= (0,5...0,6) xd1= (0,5...0,6) x16 = 8...9,6 мм. Принимаем d3= 10 мм.

 

Размеры, определяющие положение болтов d2:

 

e ³ (1...1,2) xd2= (1...1.2) x12 = 12...14,4 = 13 мм;

q ³ 0,5 xd2+ d4= 0,5 x12 + 5 = 11 мм;

где крепление крышки подшипника d4= 5 мм.

 

Высоту бобышки hбпод болт d2выбирают 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:

Fx3= -128,556 H

Fy3= 353,204 H

 

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:

Rx2= =

= =

= 64,278 H

Ry2= =

= =

= -176,602 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

Rx4= =

= =

= 64,278 H

Ry4= =

= =

= -176,602 H

 

Суммарные реакции опор:

R1= = = 187,936 H;

R2= = = 187,936 H;

 

 

Й вал

 

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

Fx2= -185,637 H

Fy2= -510,033 H

Fx3= 128,556 H

Fy3= -353,204 H

Fx4= -185,637 H

Fy4= -510,033 H

 

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:

Rx1= =

= =

= 121,359 H

Ry1= =

= =

= 686,635 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

Rx5= =

= =

= 121,359 H

Ry5= =

= =

= 686,635 H

 

Суммарные реакции опор:

R1= = = 697,277 H;

R2= = = 697,277 H;

 

 

Й вал

 

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

Fx2= 185,637 H

Fy2= 510,033 H

Fx3= 185,637 H

Fy3= 510,033 H

Fx5= 1020,85 H

 

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:

Rx1= =

= =

= 292,886 H

Ry1= =

= =

= -510,033 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

Rx4= =

= =

= -1685,01 H

Ry4= =

= =

= -510,033 H

 

Суммарные реакции опор:

R1= = = 588,146 H;

R2= = = 1760,51 H;

 

 

Й вал

 

Силы, действующие на вал и углы контактов элементов передач:

Fx4= -1020,85 H

 

Из условия равенства суммы моментов сил относительно 1-й опоры:

Rx2= =

= =

= -181,484 H

Ry2= =

= =

= 0 H

 

Из условия равенства суммы сил относительно осей X и Y:

Rx3= =

= =

= 1202,334 H

Ry3=

=

= 0 H

 

Суммарные реакции опор:

R1= = = 181,484 H;

R2= = = 1202,334 H;

 

Построение эпюр моментов валов

Расчёт моментов 1-го вала

 

1 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

 

2 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

 

3 - е с е ч е н и е

 

Mx= =

= -14128,16 H xмм

My= =

= 5142,24 H xмм

M = = = 15034,877 H xмм

 

4 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

Эпюры моментов 1-го вала

Mx, Hxмм

5142,24

My, Hxмм

MS =

Mкр(max) = Ткр, Hxмм

 

 

Расчёт моментов 2-го вала

 

1 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

 

2 - е с е ч е н и е

 

Mx= =

= = 34331,75 H xмм

My= =

= = 6067,95 H xмм

M = = = 34863,865 H xмм

 

3 - е с е ч е н и е

 

Mx= =

= = 39629,81 H xмм

My= =

= = 4139,61 H xмм

M = = = 39845,429 H xмм

 

4 - е с е ч е н и е

 

Mx= =

= = 34331,75 H xмм

My= =

= = 6067,95 H xмм

M = = = 34863,865 H xмм

 

5 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

Эпюры моментов 2-го вала

			Mx, Hxмм
			My, Hxмм
			MS =
			Mкр(max) = Ткр, Hxмм

 

 

Расчёт моментов 3-го вала

 

1 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

 

2 - е с е ч е н и е

 

Mx= =

= = -25501,65 H xмм

My= =

= = 14644,322 H xмм

M = = = 29407,317 H xмм

 

3 - е с е ч е н и е

 

Mx= =

= = -25501,65 H xмм

My= =

= = 43355,728 H xмм

M = = = 50299,635 H xмм

 

4 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= =

= = 76563,75 H xмм

M = = = 76563,75 H xмм

 

5 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

Эпюры моментов 3-го вала

		Mx, Hxмм
			My, Hxмм
			MS =
			Mкр(max) = Ткр, Hxмм

 

 

Расчёт моментов 4-го вала

 

1 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

 

2 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

 

3 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= =

= = -81668 H xмм

M = = = 81668 H xмм

 

4 - е с е ч е н и е

 

Mx= 0 Н xмм

My= 0 Н xмм

M = = = 0 H xмм

Эпюры моментов 4-го вала

		Mx, Hxмм
		My, Hxмм
			MS =
			Mкр(max) = Ткр, Hxмм