Курсовой по деталям машин Раздел 7
.docx
7 Выбор конструкции и ориентировочный расчёт валов. Подбор параметров шпоночных соединений
Валы предназначены для установки на них вращающихся деталей и передачи крутящего момента.
Конструкции валов в основном определяются деталями, которые на них размещаются, расположением и конструкцией подшипниковых узлов, видом уплотнений и техническими требованиями.
Валы воспринимают напряжения, которые меняются циклично от совместного действия кручения и изгиба. На первоначальном этапе проектирования вала известен только крутящий момент, а изгибающий момент не может быть определен, т.к. неизвестно расстояние между опорами и действующими силами. Поэтому при проектировочном расчете вала определяется его диаметр по напряжению кручения, а влияние изгиба учитывается понижением допускаемого напряжения кручения.
7.1 Выбор конструкции и ориентировочный расчёт вала быстроходной ступени
На рисунке 7.1 изображён вал быстроходной ступени.
Рисунок 7.1—Вал быстроходной ступени
Участок 1 – выходной конец вала для установки муфты определяем в зависимости от типа электродвигателя ([4], таблица 1.8]:
d1 = 28 мм
Участок 2 – участок для установки уплотнения; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
d2=d1+(2÷10);
d2=28+10=38мм.
Из конструктивных соображений участок для установки подшипника принимаемый d3=40 мм.
7.2 Выбор конструкции и ориентировочный расчёт промежуточного вала
На рисунке 7.2 изображён промежуточный вал.
Рисунок 7.2—Промежуточный вал
Участок 3 – участок для установки зубчатого колеса и подшипников. Диаметр определяется по формуле:
(7.1)
где Т – крутящий момент на рассматриваемом валу, Н ∙ м;
– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, для выходных концов вала принимаются равными МПа;
d3=
7.3 Выбор конструкции и ориентировочный расчёт вала тихоходной ступени
На рисунке 7.3 изображён вал тихоходной ступени.
Рисунок 7.3—Вал тихоходной ступени
Участок 1 – выходной конец вала для установки звёздочки цепной передачи. Диаметр выходного конца вала определяется по формуле:
(7.2)
где Т – крутящий момент на рассматриваемом валу, Н ∙ м;
– пониженные допускаемые напряжения кручения, МПа, для выходных концов вала принимаются равными МПа;
d4=
Участок 2 – участок для установки уплотнения; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
d2=d1+(5÷10);
d2=38+10=48мм.
Участок 3 – участок для установки подшипников; диаметр выбирается с учетом стандартных значений для деталей по эмпирической формуле:
d3=d2+(2÷10);
d3=48+7=55мм.
Участок 4 – участок для установки зубчатого колеса. Диаметр определяется по формуле:
d4= d3+(2÷10);
d4=55+5=60мм.
Участок 5 – диаметр буртика для удержания зубчатого колеса и определяется по формуле:
d5=d4+(5÷10);
d5=60+10=70мм.
7.4 Подбор параметров шпоночных соединений
Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие детали крепятся на валах с помощью шпоночных соединений (рисунок 7.4).
Сечение шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала ([2] таблица 4,64). Длину шпонки принимают по длине ступицы с округлением в меньшую сторону до стандартной.
Рисунок 7.4 – Основные параметры шпонок
В таблице 7.1 приведены основные параметры шпонок.
Таблица 7.1 – Размеры шпонок
Диаметр вала |
Сечение шпонки |
Глубина паза |
||
b |
h |
t1 |
t2 |
|
28 |
8 |
7 |
4,0 |
3,3 |
36 |
10 |
8 |
5,0 |
3,3 |
38 |
10 |
8 |
5,0 |
3,3 |
60 |
18 |
11 |
7,0 |
4,4 |