Расчетно графическая работа

Диаметр выходного конца:где крутящий момент на ведомом валу, пониженные допускаемые напряжения на кручение на валу из стали 45 [4, с.95]:Принимаем диаметр . Параметр, ммДиаметрДлина Id1=1251.6d1=200IId1+5= 125+5=130d2=70IIId1+10=125+10=135В+(20…30)IVd3+5=135+5=1405. Расчет элементов корпуса редуктораТолщина стенки редуктораТолщина крышки корпуса:Диаметр фундаментных болтов (их число ≥ 4):Полученное значение округляем до ближайшего большего диаметрарезьбы ([2], табл. 5, с.7). Принимаем болты с резьбой М24.Диаметры болтов крепления крышки корпуса к основанию равны: – у подшипников:Принимаем болты с резьбой М16.– на фланцах:Принимаем болты с резьбой М 12.Расстояние от внутренней стенки корпуса до края лапы:где определяется в зависимости от диаметра болта ([2],табл. 1.3, с.13).Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси фундаментного болта:где определяется в зависимости от диаметра болта ([2],табл. 1.3, с.13).Ширина фланцев у подшипников:Здесь ширина бобышки;Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром Ширина боковых фланцев:Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром Расстояние от головки болта крепления крышки подшипника до глубины хвостовика вала зависит от габаритов редуктора и выбирается из диапазона y = 5…12 мм.Принимаем y = 12 мм.Толщина ребра жесткости:Толщина лапы:Толщина фланца:Расстояние от окружности вершин зубчатого колеса до стенки корпуса редуктора:Принимаем.6. Уточнённый расчет валов1 вал.Вертикальная плоскость:Определим реакции в опорах. Горизонтальная плоскость:Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:Mx1=0; Mx2=2155*0,09-869*0,192/2=110,5Hм; Mx3=Mx4=0.в горизонтальной плоскости:My1=0; My2=6384*0,09=113Нм; My3=0 Нм; Mx4=0.Строим эпюру крутящих моментов.Мкр=M2=616,3 Hм.Рисунок6.1 - Эпюры моментов действующие на вал 12вал.Вертикальная плоскость:Определим реакции в опорах. Горизонтальная плоскость:В вертикальной плоскости:Mx1=0; Mx2=Mx3=Mx4=0.В горизонтальной плоскости:My1=0; My2=11575*0,09=1041Нм; My3=11575*(0,09+0,114)-6384*0,114=1163Нм;Mx4=0.Строим эпюру крутящих моментов.Мкр=M2=1464 Hм.Рисунок6.2 - Эпюры моментов действующие на вал 23вал.Вертикальная плоскость:Определим реакции в опорах. Горизонтальная плоскость:В вертикальной плоскости:Mx1=0; Mx2=Mx3=Mx4=0.В горизонтальной плоскости:My1=0; My2=10609*0,145=1538 Нм; My3=0;Mx4=0.Строим эпюру крутящих моментов.Мкр=M3=1050 Hм.Рисунок6.3 - Эпюры моментов действующие на вал 37. Расчет валов на сопротивление усталостиДля каждого из установленного опасного сечения вычисляют коэффициент безопасности S:где коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.Вал 1.Нормальные напряжения в опасном сечении 2гдеПлощадь сечения:тогдаСредние нормальные напряжения:Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения.Для посадки с натягом определим методом линейной интерполяции (3, табл. 7.5, с. 92):Коэффициент влияния шероховатости поверхности. Примем, что поверхность вала под подшипники получена чистовым шлифованием с . По величине найдем (3, табл. 5.5, с. 91).Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла:Коэффициент влияния упрочнения. Примем, что на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует. Тогда Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости деталей:Коэффициенты запаса прочности: при кручении Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям:ГдеОбщий коэффициент запаса прочности:Условие прочности выполняется.Проверим сечение 3где Площадь сечения:тогдаСредние нормальные напряжения:Коэффициенты запаса прочности:Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям:Общий коэффициент запаса прочности:Условие прочности выполняется.Вал 2.Проверим сечение 3где Площадь сечения:тогдаСредние нормальные напряжения:Коэффициенты запаса прочности:Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям:Общий коэффициент запаса прочности:Условие прочности выполняется.Вал 3.Проверим сечение 3где Площадь сечения:тогдаСредние нормальные напряжения:Коэффициенты запаса прочности:Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям:Общий коэффициент запаса прочности:Условие прочности выполняется.8. Расчет подшипниковДля вала1 выбираемподшипник 7218А.Динамическая грузоподъемность С=183 кНСтатическая грузоподъемность С0 =150 кН.Осевая нагрузка Fa=869 Н, Радиальная нагрузка Fr=10652 Н.Определяем отношение:Fa/ С0=869/150000=0,008Fa/ Fr=869/10652=0,08e=0,19; x=1; y=0Динамическая эквивалентная радиальная нагрузка.Номинальная долговечность подшипника:где: С– динамическая грузоподъемность подшипника;p=3,33 показатель степени;Номинальная долговечность в часах:Согласно ГОСТ 16162-85, для подшипников зубчатых редукторов должно выполняться условие: Необходимая долговечность обеспечена. Подшипник в опоре 2 по технологическим соображениям выбираем такой же.Для 2 вала выбираемподшипник 7216А ГОСТ 27365-87Динамическая грузоподъемность С=112 кН; Статическая грузоподъемность С0 =95,2кН.Осевая нагрузка Fa=869 Н, Радиальная нагрузка Fr=11583 Н.Определяем отношение:Fa/ С0=869/95200=0,009Fa/ Fr=869/11583=0,26e=0,19; x=1; y=0Динамическая эквивалентная радиальная нагрузка.Номинальная долговечность подшипника:Номинальная долговечность в часах:Необходимая долговечность обеспечена. Подшипник в опоре 2 по технологическим соображениям выбираем такой же.Для 3 вала выбираемподшипник 126 ГОСТ 8338-75.Динамическая грузоподъемность С=106 кН; Статическая грузоподъемность С0 =24,5кН.Осевая нагрузка Fa=0 Н, Радиальная нагрузка Fr=13719 Н.Определяем отношение:Fa/ С0=0; Fa/ Fr=0; x=1; y=0Динамическая эквивалентная радиальная нагрузка.Номинальная долговечность подшипника:p=3 показатель степени для шарикоподшипника;Номинальная долговечность в часах:что превышает срок службы.9. Расчет шпоночного соединенияДлину шпонки назначают из стандартного ряда, так что бы она была несколько меньше длины ступицы примерно на 5-10 мм.Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемоеГдеF=2M/d, где М передаваемый крутящий момент, НммГде – рабочая длина шпонкиШпонка 18х11х100 ГОСТ 23360-78.Шпонка 36х20х110 ГОСТ 23360-78.Шпонка 32х18х140 ГОСТ 23360-78.10. Выбор муфтыДля передачи крутящего момента от привода к рабочему органу по справочникам подбираем муфту.В зависимости от параметров:Крутящий момент - М= 2000 Н*м;Диаметр конца вала d =63мм,Выбираем Муфту фланцевую 2000-63-11 ГОСТ 20761-80.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Баранов Г.Л. Расчет деталей машин: Учебное пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005.2. Дунаев П.Ф. ,Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование, М.: Издательство Машиностроение, 2002-535c.2. Иванов М.Н. Детали машин. - М.:Высшая школа, 20023. Кудрявцев В.Н. Детали машин. – Л.: Машиностроение, 19804. Решетов Д.Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 19895. Проектирование механических передач. - М.: Машиностроение, 19846. Чернавский С.А., Боков К.Н.,Чернин И.М., Ицкович Г.М., Козинцов В.П.