Диаметр вала определяем из условия прочности на кручение, а изгиб учитывается путём снижения допустимых напряжений
d ³ = 2
где Mk–крутящий момент, выбираемый из конструктивных соображений Mk = 20
[t] - допускаемое напряжение [t] = 20 мПа
В связи с тем, что вал изготавливают заодно с червяком принимаем d = 12мм. В процессе разработки конструкции вала размеры назначают исходя из конструктивных соображений. Номинальные диаметры всех посадочных мест согласуют со стандартным рядом номинальных размеров. Для повышения технологичности конструкции размеры галтелей и размеры фасок на одном валу принимают по возможности одинаковыми. Ширина канавок для выхода инструмента также будем принимать одинаковой. В местах изменения диаметра вала выполняем плавный переход-галтель постоянного радиуса. Для уменьшения концентрации напряжений разность между диаметрами ступеней вала должна быть минимальной, а радиус галтели максимальным. На чертеже также показаны предельные отклонения размеров, допуски форм и расположение поверхностей, параметры шероховатости, указания о материале, другие сведения, необходимые для изготовления детали. Требования к шероховатости сопрягаемых поверхностей устанавливают исходя из величины назначенного допуска. Максимально необходимую шероховатость поверхности детали можно определить по заданному допуску в справочнике.
|
|
9. Выбор типа подшипников для вала червяка
Принимаем предварительно подшипник шариковый радиально-упорный легкой серии 36100 с углом a=12°.
Fr1 = Fr2 = 10.517H; Fa = 40.17H
Частота вращения вала n = 300 об/мин. Требуемая долговечность подшипника L = 6300 час. Диаметр посадочной поверхности d = 10 мм.
Для этого подшипника на стр.201 в книге [3] по таблице находим:
С = 5030 – динамическая грузоподьемность
Со = 2180 – статическая грузоподьемность
Определяем отношение:
Fa /Co = 40.17/2180 = 0.02
X = 0.014; Y = 1.81; l = 0.3
Эти значения находим для заданного отношения по таблице в учебнике [2]. Находим отношение
Fa /VFr = 40.17/1 * 10.517 = 2.74
Окончательно принимаем
X = 0.014: Y = 1.81
Определяем эквивалентную динамическую нагрузку. Принимаем значения коэффициентов Kr = 1; Kб = 1.3 в соответствии с таблицей учебника [3].
Pf =(VXFr+YFr)*Kr*Kб =(1*0.014*10.517+1.81*40.17)*1*1.3 Kr =50.81H
Определяем требуемую грузоподьемность по формуле:
Cmp = Pf = 47.48H
Так как Cmp< C, то данный подшипник подходит. Характеристики подшипника:
d = 10мм; B = 8мм; r = 0.5мм; D = 26мм; a = 20°
Способ установки подшипников на валах показан на сборочном чертеже аттенюатора.
10. Выбор типа подшипника для подвижного волновода
|
|
Выбираем предварительно шариковый радиальный подшипник особо легкой серии 107.
Для этих подшипников из таблицы в учебнике [2] находим, что
Co = 15900H - динамическая грузоподьемность.
Так как подшипник радиальный, то осевая составляющая равна 0. Из условия равновесия находим
Fa = 40.17H; Fr = 17.1 H
Находим отношения по таблице в учебнике [3] находим, что
X = 0.56; Y = 2.3; l = 0.19
Находим отношение
Fa /VFr = 40.17/17.2 = 2.54,
что больше l = 0.19.
Окончательно принимаем X = 0.56; Y = 2.3.
Находим эквивалентную динамическую нагрузку
Pe = (Fr *XV + XFa )* Kб *Kr
Принимаем Kr = 1 (температура подшипника меньше 100°C;
Kб = 1, см. таблицу в учебнике 2).
Pe = (1*0.56*17.1 + 2.3*40.17) = 40.263H
Определяем требуемую динамическую грузоподьемность
Cmp = Pe = 49.574H
Так как Cmp< C, то предварительно выбранный подшипник подходит. Этот подшипник имеет следуюшие характеристики:
d = 31,5мм; B = 14мм; r = 1.5мм; D = 62мм;
C = 15900H; Co = 8500H.
Литература
1.Элементы приборных устройств (курсовое проектирование) в 2-х частях под ред. О.Ф. Тащенко. М. «Высшая школа» 1978.
2.Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: «Высшая школа» 1978.
3.«Справочник конструктора точных приборов» под. Ред. Н.Я. Левина. М.: «Машиностроение» 1964.
4.Курсовое проектирование механизмов РЭС: Учебное пособие для вузов по спец. «Конструирование и технолог. радиоэлектр. средств»/ В.В. Джамай, И.П. Плево, Г.И. Рощин и др.; Под ред. Г.И. Рощина. – М.: «Высшая школа», 1991.