Предварительный проектный расчет валов

Цель предварительного проектного расчета – определить основные диаметральные размеры валов.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 151031 2012 001 ПЗ

Расчет проводим на кручение по формуле:

d_в= , м (3.1)

где [τk] - допускаемые касательные напряжения кручения, Па.

Влияние изгиба учитывается условно за счет занижения допускаемых касательных напряжений кручения до величины

[τk]=(20…25) МПа = (20…25)10⁶ Па

3.1. Ведущий вал.

Определяем диаметр выходного конца ведущего вала dв₁по формуле:

dв₁= мм (3.2)

где Т₁– крутящий момент на ведущем валу

[τk] - допускаемые касательные напряжения кручения, [τk]=25·10⁶Па

Диаметр выходного конца ведущего вала окончательно определяем после подбора стандартной муфты для соединения вала электродвигателя с ведущим валом редуктора.

По диаметру вала электродвигателя d= мм (п. 1.5) и номинальному крутящему моменту Тэ = Н·м подбираем стандартную муфтувыписываем обозначение муфты принятой по ГОСТу__________________________________________ (см. таблицу 17,18)

Обозначение муфты: Муфта___________________________ если в обозначении присутствуют цифры 1 и 2 по записываем их расшифровку (Цифры 1,2 обозначают тип полумуфт: 1 – с цилиндрическим отверстием и исполнением; 2 – для короткого исполнения конца вала).

У этой муфты номинальный крутящий момент равен _____Н·м и превышает или не превышает момент на валу электродвигателя Тэ = _____Н·м (по моменту получается большой запас, а возможно, что его не будет). Допустимая частота вращения вала для этой муфты ______об/мин не превышает частоту вращения вала электродвигателя ______ об/мин (по частоте получается запас, или

он отсутствует).

 

 

Диаметр посадочного отверстия в одной полумуфте равен диаметру вала

электродвигателя d= ____мм. Диаметр посадочного отверстия в другой

полумуфте определяем как ближайший из всех возможных к рассчитанному диаметру конца ведущего вала редуктора d_b1=______ мм, но не менее полученного проектным расчётом. Диаметр выходного конца ведущего вала принимаем d_b1=_____мм.

Диаметр ведущего вала под подшипниками принимаем на 2…5 мм больше, чем диаметр конца вала d_b1, ориентируясь на стандартные подшипники качения

d_n1 = ______мм.

Вал-шестерню, учитывая ее диаметр впадин d_f1= _____ мм, принимаем конструктивно за одно целое с валом.

3.2. Ведомый вал.

Определяем диаметр выходного конца ведомого вала dв₂ (учитывая возможный изгиб конца вала, так как привод общего назначения) по формуле:

dв₂= мм (3.3)

где Т₂– крутящий момент на ведомом валу

[τk] - допускаемые касательные напряжения кручения, [τk]=20·10⁶ Па

По таблице 20 принимаем размеры выходного конца ведомого вала

d_в2=_____ мм; L =______мм; r= ____мм; c=____мм

Диаметр вала под подшипниками и под колесом принимаем соответственно

d_n2 =30 мм; d_к2 =36 мм; прибавляя по (2…5) мм и ориентируясь на ряд Ra 40 по таблице 10

3.3. Результаты предварительного проектного расчета сводим в

таблицу 4.

Таблица 4. Результаты предварительного проектного расчета.

 

В А Л	Диаметр выходного конца вала	Диаметр вала под подшипниками	Диаметр вала под колесом
Ведущий	db1=мм	dn1 =мм	-
Ведомый	db2=мм	dn2 =мм	dк2 =мм

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 151031 2012 001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 151031 2012 001 ПЗ

4. ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА

Цель - установить относительное расположение зубчатых колес и опор валов и определить расчетные длиновые размеры валов.

4.1. Определяем конструктивные размеры зубчатого колеса, корпусных и других деталей, необходимые для эскизной компоновки.

Для принятия решения по всем размерам ориентируемся на ряд Ra 40 (таблица 10) и результаты заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Конструктивные размеры деталей.

Наименование размера, элемента	РАСЧЕТ	Принятое значение
Ступица колеса - диаметр - длина	dcm=1.6·dk2 lcm=(1.2÷1.5)·dk2	dcm=_____мм lcm=_____мм
Толщина обода колеса	δоб=(3÷4)·mn	δоб=____мм
Толщина диска колеса	Cg=(0.2÷0.3)·в2	Cg=_____мм
Толщина стенок - корпуса - крышки	δ=2· ,мм δ1=0,9 ·δ≥6,мм	δ=______мм   δ1=______мм
Диаметр болтов - фундаментных   - стяжных у опор валов   -прочих стяжных	d1/= ,мм   d2/=0.8·d1/≥8   d3/=(0.7÷0.8)·d2/≥8;	d1/=______мм   d2/=______мм   d3/=______мм
Шаг расположения стяжных болтов	L3≤(10÷12)·d3/	L3≤_____мм
Толщина фланцев разъема - корпуса S - крышки корпуса S1	S=1.5 ·d2/ мм S1=1.3·d2/мм	S=______мм S1=______мм
Ширина фланцев разъема	K1=3 ·d2/мм	K1=______мм
Фундаментные лапы - толщина - ширина	S2=1.5 ·d1/ мм K2=3·d1/мм	S2=______мм K2=_____мм
Зазор между зубчатым колесом и внутренней поверхностью корпуса	Δ=0.6·δ, мм	Δ=_____мм
Высота центров	h≥1.06·a,мм	h=_____мм
Утолщение в сопряжении	x=0.5·δ,мм	x=_____мм
Полная глубина расточки гнезда подшипника	Lгн=δ+x+k1+3мм	Lгн=_____мм
Толщина фланцев крышки подшипника	h1=8÷12мм	h1=_____ мм
Координата центров отверстий болтов в фундаментных лапах		=____
Координата центров отверстий стяжных болтов крышки и корпуса у опор валов		=_____
Координата центров отверстий прочих стяжных болтов крышки и корпуса		=_____
Диаметр штифтов(конических)	dшт=К1/2,35	dшт=_____
Диаметр фланца крышки подшипника Dф	Dф=D+(4,0…4,4)·d
Расстояние от поверхности отверстия под подшипник до оси крепежного винта	C=d
Зазор между срезанными фланцами крышек	1…2	_____ мм
Радиусы дуг сопряжения:	- внешних продольных и поперечных стенок корпуса		=_____ мм
- внутренних продольных и поперечных стенок корпуса		=_____мм
- продольных и поперечных фланцев разъема крышки и корпуса		=_____мм

 

Учитывая межосевое расстояние, принимаем для эскизной компоновки по диаметру валов d_n1 =_____ мм и d_n2 =_____мм подшипники: для ведущего вала ________ серии №______ с размерами: d =____ мм; D =____мм; B =____ мм; для ведомого вала ________ серии №_____с размерами: d =_____мм; D =____ мм; B =_____ мм.

Размеры подшипников выбираем по (таблице 21)

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 151031 2012 001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 151031 2012 001 ПЗ

4.2. Расчетные длиновые размеры валов.

Измеряем полученные в масштабе 1:1 на эскизной компоновке вычерченные на миллиметровой бумаге расчетные длиновые размеры валов.

В случае привода общего назначения возможна консольная нагрузка на выходном конце ведомого вала, поэтому для расчета ведомого вала необходима координата к. Результаты измерений сводим в таблицу 6.

Таблица 6. Результаты измерений.

В А Л	Расстояние между опорами	Расстояние от опоры до точки приложения сил в зацеплении	Расстояние от опоры до точки приложения консольной нагрузки на конце вала
Ведущий	La+Lв=мм	La=мм	-
Ведомый	Lс+LД=мм	Lc=мм	Lk=мм