Конструирование механизмов и машин (стр. 4 из 4)

а) для подшипников

d пш (Т тих / 0.2 * [] )1/3 * 1.17 = ( 770 / 0.2*[ 20..40]*106 ) 1/3 * 1.17

d пш = 45.83 ... 57.74 50 мм

б) для муфты d м = d пш / ( 1.15...1.4 ) 44 мм

в) для колеса 5

d кол5 = d пш 50 мм

. Быстроходный вал

а) для подшипников

d пш (Т б / 0.2 * [] )1/3 * 1.17 = ( 74.68 / 0.2*[ 15..40]*106 ) 1/3 * 1.17

d пш = 24.6…31 30 мм

б) для муфты

d м = d пш / ( 1.15...1.4 ) 26 мм

3) . Промежуточный вал

4 = 5 а) для колеса 4 Т п. / 0.2 * d 3кол4 = Т тих / 0.2 * d 3кол5 d кол4 = d кол5 * ( Т п / Т тих)1/3 = 50 * ( 282.29 / 770 )1/3 38 мм б) для подшипников d пш = = d кол4* ( 1.15...1.4 ) 40 мм

в) для водила Н d водН = d пш* ( 1.15...1.4 ) 44 мм

8. Проверочный расчёт валов

Условные обозначения : Ft, Fr – окружная и радиальная силы; -1, -1 – пределы выносливости,

a, m – постоянные составляющие цикла напряжений; K, K - эффективные к-ты концентрации; Kd , KF – масштабныё фактор и фактор шероховатости; , - к-ты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости.

8.1. Быстроходный вал

Исходные данные:

Tбх = 75 Н*м ; m = 3.5 мм ; z1 = 18

Задание: Выполнить расчёт вала и

1. Приближённо оценим средний диаметр вала при [] = 15 МПа

=30 мм

2. Определим силы в зацеплении:

= 2380 Н

= 866 Н

3. Наиболее опасным является сечение рядом с подшипником B, ослабленное галтелью, где :

= 88.6 Н*м

Напряжение изгиба:

= 33 МПа

Напряжение кручения:

=14 МПа

Эквивалентное напряжение:

= =79МПа

320 МПа

4. Так как вал работает при достаточно больших скоростях, выберем легированную сталь 20Х, у которой:

650 МПа

400 МПа

260 МПа

130 МПа

= 7 МПа

Для галтели

1.7

1.4 (табл. 15.1 [3])

По графику (рис.15.5 [3]),

0.75

По графику (рис.15.6 [3]), для шлифованного вала

Для легированных сталей

0.15

0.1

= 19

= 3.5

Запас сопротивления усталости определяют по формуле:

=3.4

Прочность быстроходного вала обеспечена.

8.2. Промежуточный вал

Исходные данные:

Tпр = 282 Н*м ; m = 6 мм ; z4 = 26

Задание: Выполнить расчёт вала

1. Приближённо оценим средний диаметр вала при [] = 30 МПа

=38 мм

2. Определим силы в зацеплении:

= 3615 Н

= 1316 Н

3. Наиболее опасным является сечение под шестернёй, где :

= 108 Н*м

Напряжение изгиба:

= 20 МПа

Напряжение кручения:

=26 МПа

Эквивалентное напряжение:

= =50МПа

272 МПа

4. Так как вал работает при средних скоростях, выберем легированную сталь 45, у которой:

600 МПа

340 МПа

240 МПа

120 МПа

= 13 МПа

Для шпоночного паза

1.7

1.4 (табл. 15.1 [3])

По графику (рис.15.5 [3]),

0.75

По графику (рис.15.6 [3]), для шлифованного вала

Для среднеуглеродистых сталей

0.1

0.05

= 5.3

= 4.8

Запас сопротивления усталости определяют по формуле:

=3.5

Прочность промежуточного вала обеспечена.

8.3. Тихоходныйвал

Исходные данные:

Tтх = 770 Н*м ; m = 6 мм ; z5 = 75

Задание: Выполнить расчёт вала и подобрать подшипники на опорах.

1. Приближённо оценим средний диаметр вала при [] = 30 МПа

=50 мм

2. Определим силы в зацеплении:

= 3422 Н

= 1246 Н

3. Наиболее опасным является сечение под шестернёй, где :

= 91 Н*м

Напряжение изгиба:

= 7.3 МПа

Напряжение кручения:

=31 МПа

Эквивалентное напряжение:

= =54МПа

272 МПа

4. Так как вал работает при средних скоростях, выберем легированную сталь 45, у которой:

600 МПа

340 МПа

240 МПа

120 МПа

= 15 МПа

Для шпоночного паза

1.7

1.4 (табл. 15.1 [3])

По графику (рис.15.5 [3]),

0.75

По графику (рис.15.6 [3]), для шлифованного вала

Для среднеуглеродистых сталей

0.1

0.05

= 13.9

= 3.9

Запас сопротивления усталости определяют по формуле:

=3.7

Прочность тихоходного вала обеспечена.

9. Подбор и расчёт подшипников на валах и опорах.

Расчёт на смятие шпоночных соединений

9.1 Быстроходный вал

Подбор подшипников

Условные обозначения: n – частота вращения вала, Lh – долговечность, С, С0 – динамическая, статическая грузоподъёмность, X,Y – к-ты радиальной и осевой нагрузки , V – к-т вращения, Кб – к-т безопасности, КТ – температурный к-т, КНЕ – к-т режима нагрузки, LHE – эквивалентная долговечность.

Необходимо подобрать подшипники, используя данные:

d = 30 мм n = 1500мин-1 Lh = 12000ч

Назначим радиальные сферические двухрядные шарикоподшипники лёгкой серии диаметра, условное обозначение 1206, для которых по каталогу Спасп = 11968 Н, С0=5807 Н

D = 62 мм, B=16 мм, nж = 10000мин-1, DT = 7.94, z =14

Определим эквивалентную нагрузку по формуле:

, где

Fr = 866 H – радиальная нагрузка, Fa =0 – осевая нагрузка, V = 1, Kб = 1.3, KT=1 (стр. 335 [3])

Тогда

Pr = 866 H

KHE = 0.25 (стр. 173 [3])

LHE = KHE *Lh = 3000 ч

LE = 60*10-6*n* LHE= 270 млн.об.

Тогда

С= Pr (LE)1/3 = 5600 Н

С < Спасп- условие выполняется, следовательно данные подшипники подходит для нашего случая.

Расчет на смятие

Исходные данные:

Т = 75 Н*м

d = 26 мм , b = 8 мм, h = 7 мм ,

t1= 4 мм, t2= 3.3 мм , l = 28 мм

Необходимо рассчитать шпоночное соединение на прочность.

60 МПа

Условие прочности на смятие обеспечено.

9.1 Промежуточный вал

Подбор подшипников

Необходимо подобрать подшипники, используя данные:

d = 40 мм n = 365мин-1 Lh = 12000ч

Назначим радиальные сферические двухрядные шарикоподшипники лёгкой серии диаметра, условное обозначение 1208, для которых по каталогу Спасп = 14813 Н, С0=8554 Н

D = 80 мм, B=18 мм, nж = 10000мин-1, DT = 8.73, z =17

Определим эквивалентную нагрузку по формуле:

, где

Fr = 1316 H – радиальная нагрузка, Fa =0 – осевая нагрузка, V = 1, Kб = 1.3, KT=1 (стр. 335 [3])

Тогда

Pr = 1316 H, KHE = 0.25 (стр.173 [3]), LHE = KHE *Lh = 3000 ч, LE = 60*10-6*n* LHE= 270 млн.об.

Тогда

С= Pr (LE)1/3 = 8600 Н

С < Спасп- условие выполняется, следовательно данные подшипники подходит для нашего случая.

Расчет на смятие

Исходные данные:

Т = 282 Н*м, d = 40 мм , b = 12 мм , h = 8 мм , t1= 5 мм , t2= 3.3 мм , l = 50 мм

Необходимо рассчитать шпоночное соединение на прочность.

70.5 МПа

Условие прочности на смятие обеспечено.

9.1 Тихоходный вал

Подбор подшипников

Необходимо подобрать подшипники, используя данные:

d = 50 мм n = 124мин-1 Lh = 12000ч

Назначим радиальные сферические двухрядные шарикоподшипники лёгкой серии диаметра, условное обозначение 1210, для которых по каталогу Спасп = 16677 Н, С0=10791 Н

D = 90 мм, B=28 мм, nж = 10000мин-1, DT = 9.53, z =18

Определим эквивалентную нагрузку по формуле:

, где

Fr = 1246 H – радиальная нагрузка, Fa =0 – осевая нагрузка, V = 1, Kб = 1.3, KT=1 (стр. 335 [3])

Тогда

Pr = 1246 H, KHE = 0.25 (стр. 173 [3]), LHE = KHE *Lh = 3000 ч, LE = 60*10-6*n* LHE= 270 млн.об.

Тогда

С= Pr (LE)1/3 = 15436 Н

С < Спасп- условие выполняется, следовательно данные подшипники подходит для нашего случая.

Расчет на смятие

Исходные данные:

Т = 770 Н*м, d = 50 мм , b = 16 мм , h = 10 мм , t1= 6 мм , t2= 4.3 мм , l = 45 мм

Необходимо рассчитать шпоночное соединение на прочность.

137 МПа

Условие прочности на смятие обеспечено.

Литература:

Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М.: Машиностроение. В3-х т. 1979. Т. 1. 728 с.

Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М.: Машиностроение. В3-х т. 1979. Т. 2. 559 с.

Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений. М.: Высш. шк., 1991. 383 с.

Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин: Курсовое проектирование. Учеб. пособие для машиностроит. вузов. М.: Высш. шк., 1975. 554 с.

Курсовое проектирование деталей машин / В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державин, И.И. Арефьев и др.; Под общ. ред. В.Н. Кудрявцева : Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов .- Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. 400 с.

Содержание:

Техническое задание …………………………………………………………….

Техническая характеристика……………………………………………….

Прочие условия……………………………………………………………….

Задание на проектирование……………………………………….…………

Разработка структурной схемы электромеханизма. Структурный. анализ закрытой механической передачи………………………………………………

Кинематический расчёт электромеханизма( оценка кинематической точности передачи)………………………………………………………………..

Силовой анализ электромеханизма. Выбор электродвигателя по мощности……………………………………………………………………………

Геометрический синтез механической передачи зацепления…….…………

Выбор чисел зубьев колёс цилиндрической передачи……………………

Выбор чисел зубьев колёс планетарной передачи……………………….

Определение диаметров начальных окружностей зубчатых колёс и шестерней………………………………………………………………….……

Определение ширины зубчатого венца колёс и шестерней, высоты зубьев……………………………………………………….……………………

Проверочный расчёт на прочность зубчатых цилиндрических передач………………………………………………………………………………

Проверочный расчёт на прочность цилиндрической ступени редуктора ……………………………………………………………………….

Исходные данные, определяемые геометрическим расчётом………………………………………………………………….

Формулы и расчёт на контактную выносливость……….…………

Формулы и расчёт на выносливость при изгибе зуба………………

6.2 Проверочный расчёт на прочность планетарной ступени редуктора…………………………………………………………………………….

6.2.1 Исходные данные, определяемые геометрическим расчётом………………………………………………………………………….

6.2.2 Формулы и расчёт на контактную выносливость……….…………

Формулы и расчёт на выносливость при изгибе зуба………………

Предварительный расчёт валов и осей………………………………………….

Проверочный расчёт валов………………………………………………………..

Быстроходный вал………………………………………………….…………..

Промежуточный вал……………………………………………………………

Тихоходный вал…………………………………………………………………

Подбор и расчёт подшипников на валах и осях. Расчёт на смятие шпоночных соединений…………………………………………………….………

Быстроходный вал………………………………………………….…………..

Промежуточный вал……………………………………………………………

Тихоходный вал…………………………………………………………………

Ориентировочные соотношения размеров (мм) основных элементов литого корпуса редуктора……………………………………………………………………

Расчёт редуктора на нагрев. Нахождение объёма масла……………………….

Приложение…………………………………………………………………………..

Спецификация ……………………………………………………………….………

Литература …………………………………………………………………………...

15.Содержание …………………………………………………………………………...

Фор-мат	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	При-меча-ние
				Документация
			НГТУ.0000.015.000 СБ	Сборочный чертёж
				Детали
		1	НГТУ.0000.015.001	Вал	1
		2	НГТУ.0000.015.002	Вал	1
		3	НГТУ.0000.015.003	Вал-шестерня	1
		4	НГТУ.0000.015.004	Водило	1
		5	НГТУ.0000.015.005	Втулка	1
		6	НГТУ.0000.015.006	Втулка	1
		7	НГТУ.0000.015.007	Втулка	2
		8	НГТУ.0000.015.008	Втулка	1
		9	НГТУ.0000.015.009	Втулка	2
		11	НГТУ.0000.015.011	Колесо	1
		12	НГТУ.0000.015.012	Колесо	1
		14	НГТУ.0000.015.014	Корпус редуктора	1
		16	НГТУ.0000.015.016	Крышка	1
		18	НГТУ.0000.015.018	Крышка	1
		19	НГТУ.0000.015.019	Крышка	1
		20	НГТУ.0000.015.020	Крышка-люк	1
		21	НГТУ.0000.015.021	Маслоуказатель	1
		23	НГТУ.0000.015.023	Отдушина	1
		24	НГТУ.0000.015.024	Отдушина	1
		25	НГТУ.0000.015.025	Ось	1

Фор-мат	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	При-меча-ние
		26	НГТУ.0000.015.026	Прокладка	1
		27	НГТУ.0000.015.027	Прокладка	2
		28	НГТУ.0000.015.028	Прокладка регулир.	2
		29	НГТУ.0000.015.029	Прокладка регулир.	1
		30	НГТУ.0000.015.030	Прокладка регулир	1
		31	НГТУ.0000.015.031	Сателлит	3
		32	НГТУ.0000.015.032	Стопор	3
				Стандартные изделия
		33	НГТУ.0000.015.033	Болт М6x25 ГОСТ 7808-70	16
		34	НГТУ.0000.015.034	Болт М6х75 ГОСТ 7808-70	2
		35	НГТУ.0000.015.035	Болт М6х110 ГОСТ 7808-70	2
		36	НГТУ.0000.015.036	Болт М12х50 ГОСТ 7808-70	19
		37	НГТУ.0000.015.037	Болт М4х12 ГОСТ 7808-70	6
		38	НГТУ.0000.015.038	Гайка М6.3 ГОСТ 2524-70	4
		39	НГТУ.0000.015.039	Гайка М12.5 ГОСТ 2524-70	19
		40	НГТУ.0000.015.040	Винт М4х10 ГОСТ 17475-72	6
		41	НГТУ.0000.015.041	Шайба пружинная 6Л 65Г ГОСТ 6402-70	20
		43	НГТУ.0000.015.043	Кольцо Б50 ГОСТ 13942-68	1
		44	НГТУ.0000.015.044	Кольцо Б25 ГОСТ 13942-68	1
		45	НГТУ.0000.015.045	Кольцо Б52 ГОСТ 13943-68	2
		46	НГТУ.0000.015.046	Кольцо Б62 ГОСТ 13943-68	1
		47	НГТУ.0000.015.047	Штифт 8х45 ГОСТ 3129-70	2
		48	НГТУ.0000.015.048	Шпонка 14х9х45 ГОСТ 8788-68	1
		49	НГТУ.0000.015.049	Шпонка 12х8х50 ГОСТ 8788-68	1
		50	НГТУ.0000.015.050	Рым-болт М12 ГОСТ 4751-73	2
Фор-мат	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	При-меча-ние
		51	НГТУ.0000.015.051	Манжеты ГОСТ 8752-79 1-50х70-3 1-30[52-3	1 1
		52	НГТУ.0000.015.052	Пробка П М12х1.5 МН 366-60	1
		53	НГТУ.0000.015.053	Подшипник 1210 ГОСТ 5720-75	2
		54	НГТУ.0000.015.054	Подшипник 1208 ГОСТ 5720-75	2
		55	НГТУ.0000.015.055	Подшипник 1206 ГОСТ 5720-75	2