2015-04-30
700
d= 25 мм; сечение и длина шпонки b x h x l= 8 x 7 x 70 мм; глубина паза t1=4,0 мм; момент на ведомом валу 
Н×мм;
(МПа) 
Условие 
выполнено.
XI. Уточнённый расчёт валов
Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательное от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при 
.
Материал валов – сталь 45 нормализованная; σв=570 МПа (таблица 3,3).
Пределы выносливости:
предел выносливости при симметричном цикле изгиба (стр. 162)
σ-1 = 0,43σв = 0,43ּ570 = 246 МПа;
предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
τ-1 = 0,58σ-1 = 0,58ּ246 = 142 МПа.
Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал:
].
Сечение Б-Б: это сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерне. В этом сечении действуют изгибающие моменты Mx и My и крутящий момент Tz=T1. Концентрация напряжения обусловлена напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал. Диаметр вала в этом сечении dп1 = 30 мм.
|
|
|
Изгибающие моменты:
My=Rx2c1=572.93ּ100=57.293ּ103 Нּмм
Mx=Ry2c1=157.2ּ100=15.72ּ103 Нּмм
Суммарный изгибающий момент
Н·мм;
Момент сопротивления сечения
;
Амплитуда нормальных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
по таблице 8,7 (стр. 166) отношение 
при давлении напрессовки свыше 20 МПа. Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
МПа.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)
,
По таблице 8.7 
; коэффициент ψτ=0.1;
Результирующий коэффициент запаса прочности:
.
 |
Условие s > [s] выполнено.
Ведомый вал:
Сечение А-А: Это сечение в месте посадки колеса на вал. Диаметр вала в этом сечении 40 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. По табл. 8.5 (стр.165): 
, 
. Масштабные факторы (табл.8.8, стр. 166): 
, 
. Коэффициенты (стр.163) 
, 
.
Крутящий момент T2=92.17ּ103 Н·мм.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
(Н·мм);
изгибающий момент в вертикальной плоскости
(Н·мм);
суммарный изгибающий момент в сечении А-А
;
(Н·м).
Момент сопротивления кручению при d=40 мм, b=12 мм, t1=5 мм (ГОСТ 23360-78, табл. 8.9 стр.169)
(мм3).
Момент сопротивления изгибу (стр.165)
мм3;
Амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла (стр.166)
МПа.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
МПа;
среднее напряжение 
(т.к. отсутствует осевая нагрузка на вал).
|
|
|
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (стр.162)
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)
,
Результирующий коэффициент запаса прочности
.
Условие s > [s] выполнено.
Сечение Б-Б: Это сечение на выходном конце ведомого вала. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки b 
h=8 7 мм, t1=4,0 мм. По табл. 8.5 (стр.165): 
. Масштабный фактор (таблица 8.8, стр. 166) 
. Коэффициент (стр.163) .
Момент сопротивления кручению сечения нетто при b=8 мм и t1=4,0 мм:
мм3;
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
МПа.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)
Условие s 
> [s] выполнено.
Во всех сечениях выполнено условие s>[s].
ХII. Вычерчивание редуктора
Вычерчиваем редуктор в двух проекциях в масштабе 1:1 с основной надписью.
Укажем некоторые конструктивные особенности проектируемого редуктора. Подшипники ведущего вала смонтированы в общем стакане.
Рассмотрим, как передается осевая сила. От шестерни осевая сила передается через заплечник вала, мазеудерживающее кольцо, внутреннее кольцо правого подшипника, распорную втулку, левый подшипник, промежуточное кольцо, крышку подшипника и болты. С болтов осевая сила передается на корпус редуктора.
Подшипниковый узел ведущего вала уплотнен с одной стороны мазеудерживающим кольцом, а с другой - манжетным уплотнением.
Подшипники ведомого вала уплотнены так же, как подшипники ведущего вала. Осевая сила от зубчатого колеса передается через мазеудерживающее кольцо на внутреннее кольцо подшипника, через ролики на наружное кольцо, далее через промежуточную втулку, крышку подшипника и болты на корпус редуктора.
Радиально-упорные подшипники регулируют набором металлических прокладок, устанавливаемых между подшипниковыми крышками и фланцами стаканов.
Зубчатое зацепление регулируют набором металлических прокладок, устанавливаемых между фланцем стакана ведущего вала и бобышкой корпуса редуктора, а также прокладками на ведомом валу, которые могут изменять расположение зубчатого колеса.
Для осмотра зацепления и заливки масла служит окно в верхней части корпуса редуктора. Окно закрыто крышкой; для уплотнения под крышку окна помещают прокладку из технического картона.
Маслоспускное отверстие закрывают пробкой и уплотняют прокладкой из маслостойкой резины. Уровень масла проверяется жезловым маслоуказателем.
Относительное расположение корпуса и крышки редуктора фиксируется двумя коническими штифтами.
Редуктор крепят к фундаменту четырьмя болтами с резьбой М16.
 |
ХIII. Посадки зубчатого колеса и подшипников.
Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в таблице 10.13. Посадка зубчатого колеса на вал 
по ГОСТ 25347-82. Шейки валов под подшипниками выполняем с отклонениями вала к6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7. Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13, тем самым, составляя свою таблицу допусков и посадок:
| Вид соединения и условное обозначение посадки | Условное обозначение полей допусков отв. и вала | Отклонение (мкм.) | Предельные размеры | Натяг (мкм.) | Зазор (мкм.) | ||||
| Верхн. ES es | Нижн. EI Ei | Наибольшие | Наименьшие | наиб. | наим. | наиб. | наим. | ||
Подшипник-вал
0 30 k6 
| отв. 0 30 P0
вал. 0 30 k6
| +15 | -10 +2 | 30.000 30.015 | 29.990 30.002 | ---- | ---- | ||
| Стакан-подшипник 0 55 H7 | отв. 0 55 H7 вал. 0 55 p0 | +30 | -15 | 55.030 55.000 | 55.000 54.985 | ---- | ---- | ||
Шестерня-вал
0 30 
| отв. 0 30 H7 вал. 0 30 p6 | +21 +35 | +22 | 30.021 30.035 | 30.000 30.022 | ---- | ---- | ||
| Колесо-вал
0 40
| отв. 0 40 H7 вал. 0 40 p6 | +25 +42 | +26 | 40.025 40.042 | 40.000 40.026 | ---- | ---- | ||
Шпонка-вал
0 6 
| отв. 0 6 p9 вал. 0 6 h9 | -13 | -49 -36 | 5.987 6.000 | 5.951 5.964 | ||||
Шпонка-колесо
0 12 
| отв. 0 12 Js9 вал. 0 12 h9 | +18 | -18 -36 | 12.018 12.000 | 11.982 11.964 | ||||
Муфта-вал
0 22 
| отв. 0 22 H7 вал. 0 22 n6 | +21 +28 | +15 | 24.021 24.028 | 24.000 22.015 | ||||
Стакан-втулка
0 55 
| отв. 0 55 H7 вал. 0 55 h11 | +30 | -190 | 55.030 55.000 | 55.000 54.810 | ---- | ---- |
|
|
|
