Одноступенчатый редуктор. Габидулин, Вариант 6,задание 1

Проверка:
∑Z = RAz – P1 – RBz + P2 = 3728 – 1487,86 – 5695,38 + 3455,24 = 0.
По полученным данным строим эпюры изгибающих моментов Mz и My.

Рисунок 8.2. Расчетная схема промежуточного вала и эпюры Mz, My, Mx.
Крутящий момент в зоне между зубчатыми колесами:
Mx = Tпром = 186,583 Н*м.
Полные реакции опор:
;
= 3967,254 Н;
;
= 6060,894 Н.
Максимальный изгибающий момент – в опоре B.
;
= 349,314 Н*м.

9. Расчет валов

9.1. Входной вал.
По конструктивным соображениям шестерню вала изготавливаем заодно с самим валом. следовательно за диаметр вала в месте максимального изгибающего момента примем диаметр впадин шестерни, т.е.:
dвала = d1 – 2,5*m = 57,5 – 2,5*2,5 = 51,25 мм.
Силовые факторы в этом сечении:
Mизг = 43,542 Н*м;
Mкруч = 42,776 Н*м.
Момент сопротивления изгибу:
;
= 8104,5 мм3.
Момент сопротивления кручению:
;
= 16209 мм3.
Пределы выносливости материала:
σ-1 = 0,4 *σв;
σ-1 = 0,4*1020 = 408 Н/мм2;
τ-1 = 0,2 * σв;
τ-1 = 0,2*1020 = 204 Н/мм2.
напряжения:
;
= 5,372 Н/мм2;
σm = 0;
;
= 1,32 Н/мм2.
Запасы прочности:
;
= 67,812; где:
;
= 1,12;
Kσ – коэффициент концентрации напряжений, Kσ = 1;
– коэффициент масштабного фактора;
;
= 0,893
V = 0,19 – 1,25 * 10-4 * σвр
V = 0,19 – 1,25 * 10-4 * 1020 = 0,0625;
KFσ – коэффициент качества поверхности, KFσ = 1 при Rz≤ 1 мкм;
KV – коэффициент поверхностного упрочнения, при его отсутствии
KV = 1;
Ψσ = 0,02 + 2 * 10-4 * σвр;
Ψσ = 0,02 + 2 *10-4 * 1020 = 0,224;
;
; где:
;
= 1,178;
Kτ – коэффициент концентрации напряжений, Kτ = 1;
;
= 0,8487;
KFτ = 0,575*KFσ + 0,425;
KFτ = 0,575*1 + 0,425 = 1;
KV = 1;
Ψτ = 0,5 * Ψσ;
Ψτ = 0,5 * 0,224 = 0,112;
;
= 59,011 > [S] =1,5.
Шейки вала под подшипники выберем ø 40.

9.2. Промежуточный вал.
По конструктивным соображениям примем диаметр 40 мм.
Силовые факторы:
Mизг = 349,314 Н*м;
Mкр = 186,583 Н*м.
Момент сопротивления изгибу:
;
= 6283,185 мм3.
Момент сопротивления кручению:
;
= 12566,37 мм3.
Пределы выносливости материала – см. пункт 32.
Напряжения:
;
= 55,595 Н/мм2;
σm = 0;
;
= 7,425 Н/мм2.
Запасы прочности:
;
= 6,646; где:
;
= 1,104;
Kσ – коэффициент концентрации напряжений, Kσ = 1;
;
= 0,9056;
KFσ – коэффициент качества поверхности, KFσ = 1 при Rz≤ 1 мкм;
KV – коэффициент поверхностного упрочнения, при его отсутствии
KV = 1;
Ψσ = 0,02 + 2 * 10-4 * σвр;
Ψσ = 0,02 + 2 *10-4 * 1020 = 0,224;
;
; где:
;
= 1,178;
Kτ – коэффициент концентрации напряжений, Kτ = 1;
;
= 0,8653;
KFτ = 0,575*KFσ + 0,425;
KFτ = 0,575*1 + 0,425 = 1;
KV = 1;
Ψτ = 0,5 * Ψσ;
Ψτ = 0,5 * 0,224 = 0,112;
;
= 6,344 > [S] =1,5.















10. Расчет подшипников

10.1. Подшипники входного вала.
Величины реакций:
R = 791,674 Н;
n = 720 об/мин.
Осевые усилия отсутствуют, поэтому применим радиальные шарикоподшипники.
Динамическая грузоподъемность:
;
= 7,181 кН, где:
PЭ = (X * V * Fr +Y * Fa) * Кб * КТ;
PЭ = (1 * 1 * 791,674 + 0 * 0) * 1,2 * 1,0 = 950 Н;
X = 1, Y = 0 (т.к. ≤ e);
V = 1 (вращение внутреннего кольца);
Fr = R = 791,675 Н – радиальная нагрузка;
Fa = 0 – осевая нагрузка;
Кб = 1,2 – для приводов ленточных конвейеров;
КТ = 1,0 – для рабочей температуры до +100°С;
;
= 432 млн.оборотов;
m = 3 – для шарикоподшипников.
Для внутреннего диаметра 40 мм выбираем шарикоподшипник однорядный радиальный ГОСТ 8338–75 особо легкой серии № 108 (внутренний диаметр 40 мм; внешний диаметр 68 мм; шириной 15 мм) с динамической грузоподъемностью С = 12,9 кН.
Долговечность с 90 % степенью надежности:
;
= 57958,157 час;
m = 3 – для шарикоподшипников.
Коэффициент надежности:
;
= 0,213; где:
Lhs – назначенный ресурс, Lhs = 10000 час;
a2 – коэффициент материала, для шарикоподшипников, a2 = 0,9;
a3 – коэффициент режима смазки, для шарикоподшипников, a3 = 0,9.
Степень надежности:
;
= 0,9809 ; где:
k = 1,1 – для шарикоподшипников.
С правой стороны возможна установка подшипника № 104 (внутренний диаметр 20 мм; внешний диаметр 42 мм; шириной 12 мм) с динамической грузоподъемностью С = 7,22 кН.

10.2. Подшипники промежуточного вала.
Величины реакций:
Rлев = 3967,254 Н;
Rправ = 6060,894 Н;
n = 160 об/мин.
Динамическая грузоподъемность:
;
= 33,302 кН, где:
PЭ = (X * V * Fr +Y * Fa) * Кб * КТ;
PЭ = (1 * 1 * 6060,894 + 0 * 0) * 1,2 * 1 = 7273,073 Н;
X = 1, Y = 0 (т.к. ≤ e);
V = 1;
Fr = 6060,894;
Fa = 0;
Кб = 1,2;
КТ = 1;
;
= 96 млн.оборотов;
m = 3.
Для внутреннего диаметра 40 мм выбираем шарикоподшипник однорядный радиальный ГОСТ 8338–75 тяжелой серии № 408 (внутренний диаметр 40 мм; внешний диаметр 110 мм; шириной 27 мм) с динамической грузоподъемностью С = 49,3 кН.
Долговечность с 90 % степенью надежности:
;
= 32443,58 час;
m = 3 – для шарикоподшипников.
Коэффициент надежности:
;
= 0,3805; где:
Lhs – назначенный ресурс, Lhs = 10000 час;
a2 – коэффициент материала, для шарикоподшипников, a2 = 0,9;
a3 – коэффициент режима смазки, для шарикоподшипников, a3 = 0,9.
Степень надежности:
;
= 0,96425; где:
k = 1,1 – для шарикоподшипников.
С левой стороны возможна установка подшипника с динамической грузоподъемностью:
С ≥ 3967,254*1,2* ≥ 21,798 кН, т.е. подшипник легкой серии № 208 (внутренний диаметр 40 мм; внешний диаметр 80 мм; шириной 18 мм) с динамической грузоподъемностью С = 25,1 кН.










11. Выбор муфты

Для соединения осей двигателя с входным валом привода (оба диаметром 38 мм) с частотой вращения 720 об/мин с моментом 42,776 Н*м, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую 250-38-I.1-УЗ ГОСТ 21424-75.
10. Выбор шпонок.
Для соединения колеса закрытой зубчатой пары с промежуточным валом ø 40 мм при крутящем моменте Mкр = 186,583 Н*м применим шпонку призматическую ГОСТ 8789-68. Расчет ведем по формуле:
;
;
мм2;
;
;
мм;
Выбираем шпонку длиной 32 мм
– шпонка 3-12х8х32 ГОСТ 8789-68.







СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дунаев П.Ф. ,Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование, М.: Издательство Машиностроение, 2002-535c.
2. Иванов М.Н. Детали машин. - М.:Высшая школа, 2002
3. Кудрявцев В.Н. Детали машин. – Л.: Машиностроение, 1980
4. Решетов Д.Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1989
5. Проектирование механических передач. - М.: Машиностроение, 1984
6. Чернавский С.А., Боков К.Н.,Чернин И.М., Ицкович Г.М., Козинцов В.П.
Курсовое проектирование деталей машин М.: Издательство Машиностроение, 1988.-416с.














Курсовой проект ПЛК 062.00.00.ПЗ Лист 2
Изм. Лист № докум. Подпись Дата