- •Воронеж 2009
- •Введение
- •Конструкция валов
- •Элементы вала
- •Материалы валов и их термообработка
- •Критерии работоспособности и расчета валов
- •Расчетная схема и расчетные нагрузки
- •Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •Определение консольных сил
- •Определение геометрических параметров ступеней валов
- •Определение размеров валов
- •Компоновка редуктора
- •Размеры, необходимые для выполнения компоновки
- •Порядок построения эскизной компоновки редуктора
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •Порядок проектирования подшипниковых узлов
- •Выбор типа подшипника
- •Основные схемы установки подшипников
- •Размеры и основные размеры подшипников качения
- •Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •Расчет диаметра вала в опасном сечении
- •Конструирование валов
- •Переходные участки
- •Посадочные поверхности
- •Расчет вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Справочные данные по коэффициентам концентрации напряжений
- •Расчет шпоночных соединений
- •Пример расчета шпоночного соединения
- •Оформление рабочего чертежа вала
- •Изображение детали
- •Линейные и диаметральные размеры
- •Допуски и посадки
- •Допуски формы и расположения поверхностей
- •Шероховатость поверхностей.
- •Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •Изображение детали
- •Линейные размеры
- •Текстовая часть рабочего чертежа
- •Примеры разработки рабочих чертежей
- •Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •Примеры расчётов валов привода
- •Расчёт валов двухступенчатого цилиндрического редуктора (пример 1)
- •Предварительная компоновка редуктора (представлена только расчётная часть)
- •Быстроходный вал
- •Промежуточный вал
- •Тихоходный вал
- •Тихоходный вал
- •Компоновка редуктора
- •Проектный расчет вала.
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Проверка вала на усталостную прочность
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Расчет шпоночного соединения.
- •Расчёт валов одноступенчатого цилиндрического редуктора (пример 3)
- •Предварительная компоновка редуктора
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Расчет валов на прочность
- •Расчет быстроходного вала редуктора
- •Расчет тихоходного вала редуктора
- •Расчет валов на жесткость
- •Расчет быстроходного вала
- •Расчет тихоходного вала
- •Расчёт валов двухступенчатого цилиндрического редуктора (пример 4)
- •Расчёт быстроходного вала-шестерни редуктора.
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Расчёт промежуточного вала-шестерни редуктора
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость).
- •Расчёт тихоходного вала редуктора.
- •Ориентировочный расчёт вала.
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость).
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Порядок построения эскизной компоновки редуктора
Чертеж общего вида редуктора рекомендуется разработать в следующей последовательности:
1 Наметить расположение проекций чертежа в соответствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами колес.
2 Провести оси проекций и осевые линии валов.
В цилиндрическом редукторе оси валов провести на межосевом расстоянии aw друг от друга; при этом оси параллельны.
3 Вычертить редукторную пару в соответствии с геометрическими параметрами, полученными в результате проектного расчета. Для цилиндрического колеса и шестерни – d1, d2, dal, da2, dfl, df2, b1, b2.
В конструкции цилиндрического колеса предусмотреть ступицу, наружный диаметр и длина которой можно определить по формулам:
Dcт = (1,55…1,6) d;
Lст = (1,1…1,5) d,
где d – внутренний диаметр ступицы, равный диаметру 3-й ступени вала d3.
4 Прочертить контур внутренней поверхности стенок корпуса редуктора с зазором с от вращающихся поверхностей колеса для предотвращения задевания.
Задать зазор от вращающихся поверхностей шестерни при их верхнем или боковом расположении в редукторах. При этом расстояние от оси шестерни до внутренней поверхности корпуса.
5 Вычертить ступени вала на соответствующих осях по размерам d и l, полученным в проектном расчете валов.
6 На ступенях валов вычертить основными линиями (диагонали – тонкими) контуры подшипников в соответствии со схемой их установки по размерам d, D, В – для шариковых; d, D, Т, с – для роликовых конических.
7 Определить расстояние между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов.
Радиальную реакцию подшипника R считать приложенной в точке пересечения нормали к середине поверхности контакта наружного кольца и тела качения подшипника с осью вала:
а) для радиальных подшипников точка приложения реакции лежит в средней плоскости подшипника;
б) для радиально-упорных подшипников точка приложения реакции смещается от средней плоскости, и ее положение определяется расстоянием а, измеренным от широкого торца наружного кольца.
8 Определить точки приложения консольных сил:
а) для открытых передач. Силу давления ременной, цепной передачи Foп, силы в зацеплении зубчатых передач Ftoп, Faoп, Froп, принять приложенными к середине выходного конца вала на расстоянии lоп от точки приложения реакции смежного подшипника;
б) сила давления муфты Fм приложена между полумуфтами, поэтому можно принять, что в полумуфте точка приложения силы Fм находится в торцевой плоскости выходного конца соответствующего вала на расстоянии lм от точки приложения реакций смежного подшипника.
9 Проставить на проекциях эскизной компоновки необходимые размеры.
Предварительный выбор подшипников качения
В легких и средних редукторах валы в подавляющем большинстве случаев монтируются на подшипниках качения. Широко применяются подшипники качения и в опорах валов ременных и цепных передач; в этих случаях они обычно устанавливаются в отдельно стоящих корпусах. Правильная конструкция и эксплуатация подшипниковых узлов в значительной степени определяет надежность работы всей приводной установки.
Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки.