- •Курсовой проект
- •Введение
- •Кинематический расчет
- •1.1 Выбор схемы и подбор электродвигателя
- •1.2 Разбивка передаточного отношения редуктора по ступеням.
- •1.3 Определение угловых скоростей и моментов на всех валах привода
- •2. Расчет передач зацеплением редуктора
- •2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений.
- •3. Расчет открытой клиноременной передачи.
- •4. Расчет валов
- •Предварительный расчёт и конструирование вала
- •5. Расчёт подшипников редуктора
- •6. Расчёт муфты
- •Заключение
4. Расчет валов
Ориентировочный расчёт диаметров валов.
Определение опорных реакций в подшипниках
В горизонтальной плоскости:
В вертикальной плоскости:
Определение суммарных реакций на подшипники, без учёта действия муфты:
Определение опорных реакций и внутренних усилий от действия муфты:
Максимально возможные радиальные реакции опор, необходимые для расчёта подшипников, Н:
Определение внутренних силовых факторов
Предварительный расчёт и конструирование вала
В предварительном расчёте влияние изгиба учитывается косвенно путём расчёта по пониженным напряжениям.
Допускаемое касательное напряжение (пониженное) для стали 45 принимаем:
Определяем диаметр выходного конца вала:
Определяем диаметр вала под зубчатым колесом:
Определяем диаметры цапф вала:
Расчёт тихоходного вала на статическую прочность
Эквивалентное напряжение в опасном сечении вала:
Проверка условия статической прочности:
Расчёт тихоходного вала на сопротивление усталости
Расчёт амплитудного и среднего значений напряжений в сечении вала с максимальным моментом при изгибе:
Полярный момент сопротивления сечения, ослабленного шпоночной канавкой:
Расчёт амплитудного и среднего значений касательных напряжений в опасном сечении вала при кручении:
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений:
Коэффициенты чувствительности металла к концентрации напряжений и масштабному фактору для нормальных и касательных напряжений при
Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала для нормальных и касательных напряжений по отношению к стандартному образцу диаметром d0 = 7.5 мм:
Коэффициенты влияния качества обработки поверхности при изгибе вала со шпоночной канавкой; принимаем шероховатость в шпоночной канавке 35 мкм:
Коэффициенты влияния качества обработки поверхности при кручении вала со шпоночной канавкой:
Коэффициенты влияния поверхностного упрочнения; случай без поверхностного упрочнения:
Коэффициент чувствительности материала вала к ассиметрии цикла напряжений:
Расчёт коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Расчёт общего коэффициента запаса прочности:
5. Расчёт подшипников редуктора
В предыдущих разделах нами были определены усилия в подшипниках валов и предварительно выбраны радиальные шарикоподшипники лёгкой серии.
Суммарные реакции опор, необходимые для расчёта:
Подшипники 2007117а.
Для определения долговечности подшипников используем следующую формулу:
Для радиальных подшипников из условия равновесия вала следует, что осевую силу воспринимает опора A, поэтому:
Находим соотношение:
Находим ближайшее параметры осевой нагрузки:
Определяем искомую величину :
Для опоры A:
Так как полученное значение оказалось меньше , то принимаем
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка на опору А:
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка на опору В:
n
Дальнейший расчет выполняем для более нагруженного подшипника опоры (В). Расчетный скорректированный ресурс подшипника при вероятности безотказной работы 90% в обычных условиях его применения: а = 0,8, α = 3:
Так как расчетный ресурс теперь больше требуемого LhВ > [Lh] (23970 > 15000), то предварительно назначенный подшипник 2007117A пригоден для установки.
Для других валов устанавливаем подшипник той же серии.