Рассчитать и спроектировать электромеханический привод

9 Расчетная схема ведущего вала
Fn1 = 578 Н; l = 165 мм;
b = +x+;
b = 35 мм;
с = l - b = 130 мм.
Реакции опор
ΣМА = 0; -Fn1b + RBl = 0; RB = ; RB ==122,6 Н;
ΣМB = 0; Fn1c - RAl = 0; RA =; RA = = 455,4 Н.
Проверка ΣFiy = 0; RA + RB - Fn1 = 0; 122,6+455,4-578 = 0.
По более нагруженной опоре А
Q = 455.1.1,3.1 = 592 Н.
Ср = 592 =7354 Н.
По этой величине и диаметру вала подшипники d = d1||| = 15 мм средней серии, № 302, имеющие Стабл = 8,9 кН и размеры dxDxb = 15x42x13 мм [9, с.75].
8.2.Промежуточный вал

Рис. 10 Расчетная схема промежуточного вала

Fn1 = 578 Н; Fn2 = 2116 Н; l = 165 мм; b = 35 мм;
f = +x+; f = 70 мм;
d = l - (b+f); d = 60 мм.
Реакции опор:
ΣMA=0; -Fn1b – Fn2(b+d) + Rbl = 0;
RB = ; RB ==1340 Н;
ΣMB=0; RAl - Fn1(d+f) - Fn2f = 0;
RA=; RA==1353 H.
Проверка:
ΣFiy = 0; RA + RB - Fn1 - Fn2 = 0;
0 = 0.
Q = RAV KTKБ;
Q = 1353 . 1 . 1,3 . 1 =1759 H.
Cp = 1759=12779 H.

По этой величине и диаметру вала подшипники d = d2|| = 20 мм средней серии № 304, имеющие Стабл = 12,8 кН и размеры d×D×b = 20×52×15 мм [9, с.76].
8.3. Ведомый вал

Рис. 12 Расчетная схема ведомого вала
Fn2 = 2116 Н; l = 165 мм; f = 70 мм.
Реакции опор:
ΣMA=0; -Fn2h + Rbl = 0;
RB =; RB ==1218 H;
ΣMB=0; Fn2f – RAl = 0;
RA =; RA ==898 H.
Проверка:
ΣFiy = 0; RA + RB - Fn2 = 0;
0 = 0.
Q = RAV KTKБ;
Q = 1218 . 1 . 1,3 . 1 = 1583 H.
Cp = 2350,4=9985 H.
По этой величине и диаметру вала подшипники d = d3||| = 45 мм особо легкой серии № 109, имеющие Стабл = 16,3 кН и размеры d×D×b = 45×75×16 мм [9, с.74].
9. Уточненный расчет валов на выносливость
В этом расчете для всех опасных сечений определяют общий коэффициент запаса выносливости
n = ≥[n],
где [n] = 1,5 ÷ 5,0 – рациональная величина;
nσ,nτ – соответственно коэффициенты запаса с учетом только нормальных напряжений (изгиб) и с учетом только касательных напряжений (кручение).
nσ =;
nτ = .
Здесь σ-1 – предел выносливости материала при симметричном цикле напряжений изгиба; τ-1 – кручения;
Kσ, Kτ – эффективный коэффициент концентрации напряжений;
εσ, ετ – масштабный коэффициент;
β – коэффициент, учитывающий качество поверхности (в основном – шероховатость и твердость);
ψσ, ψτ – коэффициент асимметрии цикла;
σа, τа – амплитудное; σm, τm – среднее напряжение в цикле.



Рис. 12 Расчетная схема ведущего вала

Fn1 = 578 H; RA = 455 H; RB = 122 H;
l = 165 мм; b = 35 мм; c = 130 мм.
Суммарный изгибающий момент
M = RAb; M = 455. 35 = 15925 Н.мм.
Крутящий момент T1 = 14000 Н.мм.
По этим данным строим эпюры изгибающих и крутящих моментов (в масштабе).
Изгиб
σ-1 = 335 МПа (из 2.1);
Кσ = 2,15 [9, с. 33];
εσ = 0,92; β = 1,0; ψσ = 0,2 [9, с. 34].
Осевой момент сопротивления
WH=;
WH == 450 мм3.
σа = σn = ;
σа = σn ==35,4 МПа.
nσ = = 4,05.
Кручение
τ-1≈ 0,5σ-1 = 167 МПа;
Kτ = 2,05 [9, с. 33];
ετ = 0,83; ψτ = 0,1 [9, с. 34].
Полярный момент сопротивления
WρH = ;
WρH == 1022,5 мм3.
τа = τm = ;
τа = τm ==6,85 МПа.
nτ = =9,49.
n = =3,72.
Выносливость вала обеспечена.
10. Посадки зубчатых колес, подшипников и т.п.
Для цилиндрических прямозубых колес рекомендуются посадки .
Внутренние кольца подшипников на валы сажают по или .
Наружные кольца подшипников в корпус, для обеспечения равномерного износа сажают по или .
Стаканы подшипниковых узлов устанавливают с натягом типа или .
Полумуфты на цилиндрические концы валов устанавливают по следующим посадкам:
при нереверсивной работе без толчков и ударов - ;
при нереверсивной работе с умеренными толчками - или ;
при реверсивной работе с большими толчками и ударами - или .
Крышки в корпус устанавливают с зазором:
для закладных крышек и для накладных крышек со встроенным манжетным уплотнением - .
Поле допуска центрирующего пояска глухой крышки – .
11. Система смазки редуктора
В редукторах общего назначения обычно применяют картерную систему смазки.
Глубина корпуса (см. рис. 7)
H = +y;
H = 340/2+20 = 190 мм.
Уровень масла
h = H -+3m;
h = 190 -254/2+3 . 2 = 69 мм.
Внутренние размеры корпуса в плане
M = 567 мм = 56,7 см; L = 150 мм = 15 см (из 6).
Требуемый объем масла по условиям компоновки
V =; V == 5,8 л
Марку масла выбирают по кинематической вязкости, которую, в свою очередь, назначают по окружной скорости первой ступени.
При v1 = 7,7 м/с назначаю масло И-Г-А-32 ГОСТ 17479 [9, c. 35].
В редуктор залить 5,8 л масла И-Г-А-32 ГОСТ 17479.
12. Расчет открытой конической передачи
Диаметр внешней делительной окружности колеса:





мм.
Углы делительных конусов колеса и шестерни: ,
, .
Конусное расстояние:
Ширина колес:


Модуль передачи:




Число зубьев колеса:

Число зубьев шестерни:

Окончательные размеры колес.
Углы делительных конусов колеса и шестерни: ,
, , .
Делительные диаметры прямозубых колес: ,
Коэффициенты смещения:
; ;
; ;
Внешние диаметры прямозубых колес:
;
мм;
мм;
;
;
мм;
мм.
Библиографический список
Анфимов М.И. Редукторы. Конструкции и расчет. Альбом. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение»,1972.
Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние,1983.
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. – 7-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2001.
Левицкий В.С. Машиностроительное черчение: Учеб. для втузов – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1994.
Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983.
Расчеты деталей машин / И.М.Чернин, А.В. Кузьмин, Г.М. Ицкович. 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высш. шк., 1978.
Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1980.
Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.: Высш. шк., 1991.
Костин В.Е., Щеглов Н.Д. Курсовое проектирование по деталям машин (расчет и конструирование цилиндрических зубчатых передач): Учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2004.















































37

Листов

Лит.



Проектирование электромеханического
привода



Утверд.



Н. Контр.



Реценз.



















Провер.



Разраб.

ПензГТУ 2.151900.

3

Лист

Дата









Подпись

№ докум.

Лист

Изм.


























ПензГТУ 2.151900.ПЗ


5

Лист

Дата

Подп.

№ докум.

Лист

Изм.