Конструирование основных деталей редуктора.

Проектный расчет валов.

Ориентировочно определим диаметры хвостовиков:

[мм]. Получим, что

.

Принимаем подшипник легкой серии «36207»:

.

.

По [1] П17, в зависимости от крутящего момента на ведомом валу выбираем соединительную муфту типа МУВП:

Принимаем подшипник легкой серии «36214»:

.

.

Диаметр упорного бурта: .

Конструирование зубчатого колеса.

[..................................................................]

Расчет шпоночных соединений.

Шпонка ведущего вала.

Учитывая, что то по [1] П18 имеем:

, где ;

Общая длина шпонки:

.

Шпонка ведомого вала.

Учитывая, что то по [1] П18 имеем:

, где ;

Общая длина шпонки:

; .

 

Эскизная компоновка.

[……………………………………………………………………………]

Проверочный расчет валов.

Расчет валов на статическую прочность.

Ведущий вал.

Ft

F_t = 5525,78[H], F_r = 2098,66[H], F_a = 1647,08[H], T₁ = 144,14

Fa

YB

XB

B

T1

YA

Fr

dw1/2

A

Fb

XA

127,08

l2

l1

l2

147,02

46,7

 

 

144,14

 

T

 

 

Y_B

Y_a = = 4534,9[H];

Строим эпюры:

M₀^xz = 0;

M₁^xz = 0;

M₂^xz = x_al₂ = 127,09[Нм];

 

M₀^yz = 0;

M₁^yz = F_bl₁ = 147,02[Нм];

M₂^yz(-Δ) = F_b(l₁ + l₂) – Y₂l₂ = 3,76[Нм];

M₂^yz(+Δ) = F_b(l₁ + l₂) – Y₂l_{2 +} F_a = 46,7[Нм];

Определяем изгибающий момент в сечении 1:

M₁ = M₁^yz = 147,02[Нм];

M₁^Э = = 182,65[Нм];

=

M₂^э = = 166,89[Нм];

𝛔₂ =

 

 

5.1.2 Ведомый вал.

D

XD

XC

C

FM

Fr

-74,81

-74,81

M^xz, Нм

M^yz, Hм

-74,81

178,7

471,75

T2, H

l6

l5

l6

T2

YC

dw2/2

Fa

Ft

YD

 

X_D = = 7540,4[H];

X_C = = 9530,3[H];

Y_D

Y_C = = -1511,4[H];

Строим эпюры:

M₀^xz = 0;

M₁^xz = ;

M₂^xz = x_c2l₂ – F_tl₆ = 670[Нм];

 

M₀^yz = 0;

M₁^yz(-Δ) = Y_c l₆ = -74,81[Нм];

M₁^yz(+Δ) = Y_Dl₆ = 178,7[Нм];

Определяем изгибающий момент в сечении 1:

M₁ = = 477,6[Нм];

M₁^Э = = 766,9[Нм];

=

M₂^э = = 899,4[Нм];

𝛔₂ =

 

 

Расчет валов.

Ведущий вал.

Определяем коэффициент запаса прочности вала в опасном сечении:

n =

n_𝛔 – коэф. запаса прочности по напряжениям изгиба.

n_𝛕 – коэф. запаса прочности по напряжениям кручения.

т_𝛔 = 𝛔_-1/( +

n_𝛕 = 𝛕_-1/(

𝛔_-1 – предел выносливости материала вала по напряжениям,

𝛔_-1 = 0,35 𝛔_B = 315[МПа];

𝛕_-1 – предел выносливости материала вала по напряжениям кручения,

𝛕_-1 = 0,58𝛔_-1 = 182,7[МПа];

𝛃_𝛔 и 𝛃_𝛕 – коэф. учитывающие состояние поверхности вала в опасном сечении,

𝛃_𝛔 = 𝛃_𝛕 = 0,9

Ψ_𝛔 = 0,25

Ψ_𝛔 – коэф. учитывающий чувствительность материала вала к оссиметрии цикла.

 

В сечении 2:

M₂ = 127,15[Нм];

𝛔_a =

𝛕_a = 𝛕_a – амплитуда циклов кручения.

𝛔_m = 𝛔_m – среднее напряжение изгиба.

𝛕_m = 𝛕_a = 6,08 𝛕_m – среднее напряжение циклов при кручении.

K_𝛔 – эфф. коэф. концентраций напряжений изгиба. табл.П28

K_𝛕 – эфф. коэф. концентраций напряжений для кручения.

d =d_Б1 = 39[мм];

D = d_f1 = 45,92[мм];

r = 2[мм];

= 1,18

= 0,051

По табл. П20 выбираем:

K_𝛔 = 1,8

K_𝛕 = 1,37

По табл. П26 выбираем масштабный коэф.:

𝛆_𝛕 = 1

𝛆_𝛔 = 0,73

 

 

n_𝛔 =

 

 

n_𝛕 =

n =

 

В сечении 1:

M₁ = 147, 08[Нм];

𝛔_a =

𝛕_a = 𝛕_a – амплитуда циклов кручения.

𝛔_m = 𝛔_m – среднее напряжение изгиба.

𝛕_m = 𝛕_a = 8,42 𝛕_m – среднее напряжение циклов при кручении.

K_𝛔 – эфф. коэф. концентраций напряжений изгиба. табл.П28

K_𝛕 – эфф. коэф. концентраций напряжений для кручения.

d =d_п1 = 35[мм];

D = d_Б1 = 39[мм];

= 1,114

= 0,0571

По табл. П20 выбираем:

K_𝛔 = 1,8

K_𝛕 = 1,37

По табл. П26 выбираем масштабный коэф.:

𝛆_𝛕 = 1

𝛆_𝛔 = 0,75

 

 

n_𝛔 =

 

 

n_𝛕 =

n =

 

 

Ведомый вал.

Определяем коэффициент запаса прочности вала в опасном сечении:

n =

n_𝛔 – коэф. запаса прочности по напряжениям изгиба.

n_𝛕 – коэф. запаса прочности по напряжениям кручения.

т_𝛔 = 𝛔_-1/( +

n_𝛕 = 𝛕_-1/(

𝛔_B = 900[МПа];

𝛔_-1 – предел выносливости материала вала по напряжениям,

𝛔_-1 = 0,35 𝛔_B = 315[МПа];

𝛕_-1 – предел выносливости материала вала по напряжениям кручения,

𝛕_-1 = 0,58𝛔_-1 = 182,7[МПа];

𝛃_𝛔 и 𝛃_𝛕 – коэф. учитывающие состояние поверхности вала в опасном сечении,

𝛃_𝛔 = 𝛃_𝛕 = 0,9

Ψ_𝛔 = 0,2

Ψ_𝛔 – коэф. учитывающий чувствительность материала вала к оссиметрии.

 

В сечении 1:

M₁ = 477,2[Нм];

𝛔_a =

𝛕_a = 𝛕_a – амплитуда циклов кручения.

𝛔_m = 𝛔_m – среднее напряжение изгиба.

𝛕_m = 𝛕_a = 5,09 𝛕_m – среднее напряжение циклов при кручении.

K_𝛔 – эфф. коэф. концентраций напряжений изгиба. табл.П28

K_𝛕 – эфф. коэф. концентраций напряжений для кручения.

d =d_П2 = 70[мм];

D = d_k = 75[мм];

r = 2,5[мм];

= 1,07

= 0,036

По табл. П28 выбираем:

K_𝛔 = 1,9

K_𝛕 = 1,9

По табл. П23 выбираем масштабный коэф.:

𝛆_𝛕 = 1

𝛆_𝛔 = 0,64

 

 

n_𝛔 =

 

 

n_𝛕 =

n =

 

В сечении 2:

M₂ = 670[Нм];

𝛔_a =

𝛕_a = 𝛕_a – амплитуда циклов кручения.

𝛔_m = 𝛔_m – среднее напряжение изгиба.

𝛕_m = 𝛕_a = 5,83 𝛕_m – среднее напряжение циклов при кручении.

K_𝛔 – эфф. коэф. концентраций напряжений изгиба. табл.П28

K_𝛕 – эфф. коэф. концентраций напряжений для кручения.

d =d_П2 = 70[мм];

D = d_k = 75[мм];

r = 2,5[мм];

= 1,07

= 0,036

По табл. П28 выбираем:

K_𝛔 = 1,81

K_𝛕 = 1,29

По табл. П26 выбираем масштабный коэф.:

𝛆_𝛕 = 1

𝛆_𝛔 = 0,65

 

 

n_𝛔 =

 

 

n_𝛕 =

n =