Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Конструирование вала шестерни

Поиск

Предварительно выбираем конические роликоподшипники легкой серии 7208, у которых размер фаски r = 2.5 мм. Наименьшая высота заплечика для упора подшипника при размере фаски r = 2 мм равна tуп = 4 мм. Требуемый диаметр кольца для упора подшипника d’уп = dn + 2tуп = 32+2*4 = 40 мм. Принимаем dуп = 40 мм.

Диаметр тела вала-шестерни, обеспечивающий нарезание зубьев со свободным выходом инструмента принимаем dт = 36 мм.

Для повышения технологичности конструкции вала выполняем на переходных участках между посадочными поверхностями и заплечиками технологические канавки шириной bк = 3 мм, глубиной h = 0.25 мм, и радиусом закругления r=1 мм. В несопряженных ступенчатых переходах выполняем галтели радиусом 2 мм.

Длина посадочной поверхности для подшипника 7208 равняется его ширине lп = B = 18 мм. Вал должен выступать за торец внутреннего кольца подшипника только на величину координаты фаски С= 1.6 мм.

Поверхность вала под резиновые манжеты упрочняем тем же методом, который применен для упрочнения поверхности зубьев: закалка ТВЧ. Нужная для расчета на прочность шероховатость поверхностей вала: под резиновую манжету Ra = 0,2 мкм; под подшипники качения и цилиндрического конца Ra = 0,8 мкм; канавок, радиусов галтелей и несопряженных цилиндров Ra = 6,3 мкм.

 

Рис. 3.2. Промежуточный вал редуктора

Расчет вала-шестерни на прочность

Материал вала

Материал вала-шестерни выбран при расчете зубчатой передачи. Механические характеристики стали 40ХМ: σВ = 920 МПа; σТ = 790 МПа; σ-1 = 420 МПа; τ-1 = 230 МПа.

Эскиз и расчетная схема вала

Вал с насаженными деталями изображаем в масштабе. Под эскизом вала составляем его расчетную схему. Вал рассматриваем как балку на шарнирных опорах.

Реакции опор

Реакции опор в горизонтальной плоскости:

Реакции опор в вертикальной плоскости:

Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

участок 1 Мх1 = Мх10 = 0; Мх2 = Мх9 = - R * 22 = - 3270 * 22 = - 71940 Н*мм;

участок 2 Мх3 = Мх2 = Мх8 = - 71940 Н*мм;

Мх4 = Мх7 = - R*(22+31)+Ft’*31 = - 3270*53+790*31= - 148820 Н*мм;

участок 3 Мх5 = Мх4 = Мх6 = -148820 Н*мм;

 

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

участок 1 Му1 = Му10 = 0; Мy2 = Му9 = R * 22 = 880.3 * 22 = 19370 Н*мм;;

участок 2 Му4 = Мy7 = R*(22+31)+Fr’*31 – Fa*67.955 = 880.3*53 + 309.2*31 – - 312.1*67.955 = 35030 Н*мм;

Мy3 = Мy8 = R*22 -Fa*67.955 = 880.3*22-312.1*67.955 = -1840 Н*мм;

участок 3 Му6 = Му5 = R*(22+31)+Fr’*31 – Fa*67.955 – Fa’’ *21.41 = 880.3*53 + + 309.2*31 – 312.1*67.955 – 2074.1*21.41 = - 9380 Н*мм;

 

Суммарные изгибающие моменты:

участок 1 М1= М10 = 0;

участок 2

участок 3

Крутящие моменты:

Т1 = Т2 = Т5 = Т6 = Т9 = Т10 = 0;

Т3 = Т4 = - Ft’ * 67.955 = - 53.875 Н*м.

Т7 = Т8 = Ft’’ * 21.41 = 53.875 Н*м.

 

Опасные сечения вала

На эскизе вала намечаем предположительно опасные сечения и сопоставляем их между собой, используя эпюры моментов. Оставляем для расчета сечение 3 с наименьшим диаметром и наиболее нагруженное сечение 2. Сечение 1 исключаем по причине малых моментов при практически равных диаметрах с сечением 3.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 152; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.21.12.41 (0.007 с.)