Техническая механика

О.Условие выполнено.7.2. Ведомый вал:1) Шпонка под зубчатым колесом.d=70мм, мм, t1=6,5мм, l=80мм Момент на валу Т2=1024 103[H мм]Т.О.Условие выполнено.2) Принимаем шпонку под муфту:d=60мм, мм, t1=6мм, l=80мм.Момент на ведущем валу Т2=1024 103[H мм];Т.О.Условие выполнено.8 Проверочный расчет валов по эквивалентномунапряжениЦель расчета – определить коэффициент запаса прочности S для опасных сечений каждого вала и проверить соблюдение условия Допускаемое значение Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения- по пульсирующему.Будем проводить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.Червячный вал.Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечного сечения, приняты при конструировании после расчета геометрических характеристик, значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение.Расчет на жесткостьРасчет является проверочным и проводится после выполнения компоновки редуктора и определения расстояния между опорами валов.Правильность зацепления червячной пары может быть обеспечена лишь при достаточной жесткости червяка. Жесткость червяка оценивается по стреле прогиба. Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:Стрела прогиба червяка:Допускаемый прогиб==0,0315…..0,063Жесткость обеспеченаВедомый вал:Материал вала сталь 45, термообработка-улучшение. При диаметре заготовки меньше 90 мм среднее значение 780 Н/мм2. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:Сечение А-А.Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавкиконцентрации напряжений и Масштабные коэффициенты и Крутящий момент Т2=1024НмИзгибающий момент в горизонтальной плоскости М’=Rx373=325073=237103Hмм;изгибающий момент в вертикальной плоскости М’’=Ry373=37773=27103Hмм;МА-А=Момент сопротивления кручениюd=70мм, мм, t1=6,5мм, l=80мм Момент на валу Т2=1024 103[H мм]Wкнетто=Момент сопротивления изгибуWнетто=Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряженийАмплитуда нормальных напряжений Принимаем kt=1,68, ; Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениямКоэффициент запаса прочности по касательным напряжениямРезультирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А условие прочности выполнено.Сечение Б-Б.В этом сечении при передаче вращающего момента от ведомого вала через муфту возникают только касательные напряжения. Это сечение рассчитываем на кручение.Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.Момент сопротивления кручению при d=60мм, мм, t1=6мм, l=80мм.Материал вала сталь 45, термообработка-улучшение. При диаметре заготовки меньше 90 мм среднее значение Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:Момент на ведущем валу Т2=1024 103[H мм];Wк нетто=Амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла Принимаем kt=1,68, ; Коэффициент запаса прочности:После подстановки условие прочности выполнено.9 Подбор муфтыРисунок 9.1 - Упругая втулочно-пальцевая муфтаДля передачи момента с вала электродвигателя на быстроходный вал редуктора используем упругую втулочно-пальцевую муфту.По ГОСТ 21424-75 для посадочного диаметра d=24 мм применяем муфту со следующими параметрами:Передаваемый вращающий момент не более T= 63 Нм (в нашем случае 39 Нм).Угловая скорость не более 600 с-1. (в нашем случае 99,43 с-1)Длины отверстий: lцил=36мм; lкон =24 мм.Габаритные размеры: L =76 мм; D=100 мм; d0=20 мм.Смещение осей валов не более: радиальное r=0,2; угловое =130.Зазор между полумуфтами С=3…5мм.Остальные параметры муфты рассчитываются по следующим соотношениям: B0,25D=25мм; b0,5B=12,25мм; D0=D-(1,5…1,6)d0=70мм; dст=1,6d=38,4мм.Размеры втулок и пальцев: диаметр пальца dп =10мм.длина пальца lп=19мм.резьба выходного конца пальца d0, М8.количество пальцев z=6.диаметр втулки упругой dв =19мм.длина втулки упругой lв=15мм.Пальцы муфты, изготовленные из стали 45, рассчитываем на изгиб:Упругие элементы муфты проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами:Выбранная муфта подходит.Консольная сила от муфты: Fм100T1=10039=624,5 Н.10. Выбор смазки.Смазывания зубчатого зацепления и подшипников качения производится маслом, заливаемым внутрь корпуса редуктора до уровня, обеспечивающего погружение зубчатого колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны определяется из расчета 0,25 дм3 на 1 кВт передаваемой мощности:V = 0,25 · 4 = 1 дм3 = 1 л.Устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях H = 496,3 МПа и скорости v = 1,9 м/с рекомендуемая кинематическая вязкость масла должна быть примерно равна 34 · 10-6м2/с.Выбираем масло индустриальное И – 30А, с кинематической вязкостью (28…34) · 10-6 м2/с по ГОСТ 20799-75.11 Определение размеров корпуса редуктораТолщина стенок корпуса и крышки:принимаем Толщина верхнего и нижнего фланца (пояса) корпуса :Толщина нижнего пояса корпуса без бобышек:Толщина ребер:=8,5…10принимаю m=9Диаметры болтов: - фундаментных d1=Принимаем болты с резьбой М18. - крепящих крышку к корпусу у подшипника:d2=(0,7…0,75)d1=12,6…14 [мм]; принимаем болты М14;соединяющих крышку с корпусом:d3=(0,5…0,6)d1=9…10,8[мм]; принимаем болты М10. принимаю 10мм.12. Сборка редуктораСборка редуктора осуществляется в следующей последовательности:Установить корпус редуктора на стенд (посредством кран-балки или вручную).Вручную установить в гнезда редуктора предварительно собранный быстроходный вал (т.е. на валу запрессованы подшипники).Вручную установить в гнезда редуктора предварительно собранный промежуточный вал (т.е. на вал запрессованы подшипники, посредством шпонок зафиксировано цилиндрическое колесо). На этом этапе предполагается организация цилиндрического зубчатого зацепления.Установить крышку редуктора с помощью кран-балки.Разметить 2 отверстия под штифты (линейка, штангенциркуль). Просверлить 2 отверстия под штифты (электродрель).Заштифтовать (молоток).Закрепить смотровое окошко.Установить две глухие крышки подшипников.Установить две сквозные крышки подшипников в сборе (т.е. в крышки вмонтированы манжеты).Установить шпонку под полумуфту (молоток).Установить шпонку под звездочку (молоток).Залить масло.Далее следует проверить вращение колес от руки, проконтролировать биение выходного вала. Также следует контролировать болтовые соединения в момент затяжки. Осуществить контроль герметичности.Список литературыДунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие для ВУЗов.– М.: Высшая школа, 1984.Оловицкая В.П. Детали машин.: Высшая школа - М, 2006.Устюгов И.И. Детали машин: Учебное пособие для учащихся ВТУЗов. – 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Высшая школа, 1981.Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей.– 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Машиностроение, 1988.