Лекции.Орг


Поиск:




Расчетная долговечность подшипника




Lh = (106/60·1178)(85000/6304)10/3 = 82549 час

больше ресурса работы редуктора 25200 час

рассмотрим подшипник особо легкой серии 2007111, у которого грузоподъемность С = 51 кН

Lh = (106/60·1178)(51000/6304)10/3 =15038 час

меньше ресурса работы редуктора 25200 час.

Окончательно принимаем к установке подшипник №7211А.

 

Второй этап компоновки редуктора

Во второй компоновке вычерчивают валы с насаженными на них деталями: мазеудерживающими кольцами, установочными гайками и шайбами, крышкой и уплотнениями.

Диаметры участков валов под зубчатые колёса, подшипники и прочее назначают в соответствии с результатами предварительного расчёта и с учётом технологических требований на обработку и сборку.

Взаимное расположение подшипников фиксируем распорной втулкой и установочной гайкой с предохранительной шайбой.

Мазеудерживающие кольца устанавливают так чтобы они выходили за торец стакана или стенки внутрь корпуса на 1- 2 мм.

Подшипники ведущего вала размещаем в стакане.

Очерчиваем всю внутреннюю стенку корпуса, сохраняя величины зазоров, принятых в первом этапе компоновки: х=10 мм, у2=15 мм и др.

Для фиксации зубчатое колесо упирается с одной стороны в утолщение вала, а с другой - в мазеудерживающее кольцо. Участок вала под колесом делаем короче ступицы колеса, чтобы мазеудерживающее кольцо упиралось в торец колеса, а не в буртик вала.


8. Проверка прочности шпоночных соединений

Выбор шпонок

Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности

= 100 МПа

τср = 2Т/dlb < [τcp] = 0,6[σcм] = 60 МПа

где h – высота шпонки; t1 – глубина паза; l – длина шпонки

b – ширина шпонки.

Быстроходный вал.

Шпонка на выходном конце вала 14×9×50

σсм = 2·138,7·103/45(9-5,5)(50-14) = 49,0 МПа

τср = 2·138,7·103/45·50·14= 8,9 МПа

Шпонка под шестерней 14×9×36

σсм = 2·138,7·103/45(9-5,5)(36-14) = 80,1 МПа

τср = 2·138,7·103/45·36·14=12,2 МПа

Тихоходный вал.

Шпонка под колесом 18×11×70

σсм = 2·334,8·103/60(11-7,0)(70-18) = 53,6 МПа

τср = 2·334,8·103/60·70·18= 8,9 МПа

Шпонка на выходном конце 14×9×80

σсм = 2·334,8·103/45(9-5,5)(80-14) = 64,4 МПа

τср = 2·334,8·103/45·80·14=13,3 МПа

Условие σсм < [σсм] выполняется во всех случаях.


9. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

Быстроходный вал.

Рассмотрим сечение под опорой В. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.

Материал вала сталь 45 улучшенная: σв = 780 МПа

Пределы выносливости:

- при изгибе σ-1 = 0,43σв = 0,43·780 = 335 МПа

- при кручении t-1 = 0,58σ-1 = 0,58·335 = 195 МПа

Суммарный изгибающий момент

Ми = (51,62+208,12)0,5 =214,4 Н∙м.

Коэффициенты:

kσσ = 4,4 [1c.166]

kττ = 0,6 kσσ + 0,4 = 0,6∙4,4+0,4 = 3,0; yt = 0,1.

Осевой момент сопротивления:

W = πd3/32 = π553/32 =16,3∙103 мм3

Полярный момент сопротивления

Wp = 2W = 2∙16,3∙103 =32,6∙103 мм3.

Амплитуда нормальных напряжений:

σv = Mи/W =214,4∙103/16,3∙103 =13,2 МПа; σm = 0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

τv = τm = τmax/2 = T1/2Wp =138,7∙103/2·32,6∙103 = 2,1 МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

sσ = σ-1/(kσσv = 335/4,4∙13,2 = 5,8

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

sτ = τ-1/[(kττv + ψττm] = 195/(3,0∙2,1+0,1∙2,1) = 30,0

Общий коэффициент запаса прочности

s = sσst/(sσ2 + st2)0,5 = 5,8·30,0/(5,82 +30,02)0,5 = 5,7 > [s] = 2,5

 

 

Расчет на статическую прочность

Материал вала 45: σт = 440 МПа; [1c.34]

Допускаемое напряжение

[σ] = σт/n = 440/2 = 220 МПа

n = 1,2÷2,5 – допускаемый коэффициент запаса прочности.

Приведенный момент

Мпр = = (214,42+0,75∙138,72)1/2 =245,8 Н∙м

Эквивалентное напряжение

σэкв = МпрКпер/W =245,8∙1,7∙103/(16,3∙103) = 25,6 МПа < [σ] = 220 МПа

 

Рассмотрим сечение проходящее через выходной конец вала.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Эта часть вала работает только на кручение

Момент сопротивления кручению:

Wк нетто = πd3/16 – bt1(d-t1)2/2d =

= π453/16 – 14·5,5(45-5,5)2/2·45 = 16,6·103 мм3.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

tv = tm = T1/2Wк нетто =138,7·103/2·16,6·103 = 4,2 МПа

Коэффициенты:

kt = 1,5; et =0,72; yt = 0,1 [1c166]

Общий коэффициент запаса прочности, равный коэффициенту запаса прочности по касательным напряжениям

s = st = t-1/(kttv/et + yt tm) = 195/(1,5·4,2/0,72 + 0,1·4,2) =21,3


Тихоходный вал

Рассмотрим сечение, проходящее под коническим колесом

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки

Материал вала сталь 45 нормализованная: σв = 570 МПа

Пределы выносливости:

- при изгибе σ-1 = 0,43σв = 0,43·570 = 245 МПа

- при кручении t-1 = 0,58σ-1 = 0,58·245 = 142 МПа

Суммарный изгибающий момент

Ми = (180,02+ 72,72)1/2 =194,1 Н·м

Момент сопротивления изгибу

Wнетто = πd3/32 – bt1(d-t1)2/2d =

= π603/32 – 18·7.0(60-7,0)2/2·60 = 18,3·103 мм3

Момент сопротивления кручению

Wк нетто = πd3/16 – bt1(d-t1)2/2d =

= π603/16 – 18·7.0(60-7,0)2/2·60 = 39,5·103 мм3

Амплитуда нормальных напряжений

σv = Mи/Wнетто =194,1·103/18,3·103 =10,6 МПа

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

tv = tm = T2/2Wк нетто = 334,8·103/2·39,5·103 = 4,2 МПа

Коэффициенты:

kσ= 1,6; eσ =0,79; kt = 1,5; et =0,67; yt = 0,1 [2c166]

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

sσ = σ-1/(kσσv/eσ) = 245/(1,6·10,6/0,79) =11,4

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

st = t-1/(kttv/et + yt tm) = 142/(1,5·4,2/0,67 + 0,1·4,2) =14,5

Общий коэффициент запаса прочности

s = sσst/(sσ2 + st2)0,5 =14,5·11,4/(11,42 +14,52)0,5 = 9,0 > [s] = 2,5

 

Рассмотрим сечение под опорой D. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.

Суммарный изгибающий момент

Ми = 283,6 Н∙м.

Коэффициенты:

kσσ = 3,6 [1c.166]

kττ = 0,6 kσσ + 0,4 = 0,6∙3,6+0,4 = 2,2; yt = 0,1.

Осевой момент сопротивления:

W = πd3/32 = π553/32 =16,3∙103 мм3

Полярный момент сопротивления

Wp = 2W = 2∙16,3∙103 =32,6∙103 мм3.

Амплитуда нормальных напряжений:

σv = Mи/W =283,6∙103/16,3∙103 =17,4 МПа; σm = 0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

τv = τm = τmax/2 = T2/2Wp =334,8∙103/2·32,6∙103 = 5,1 МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

sσ = σ-1/(kσσv = 245/3,6∙17,4 = 3,9

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

sτ = τ-1/[(kττv + ψττm] = 142/(2,2∙5,1+0,1∙5,1) = 12,1

Общий коэффициент запаса прочности

s = sσst/(sσ2 + st2)0,5 = 3,9·12,1/(3,92 +12,12)0,5 = 3,7 > [s] = 2,5

Расчет на статическую прочность

Материал вала 45: σт = 290 МПа; [1c.34]

Допускаемое напряжение

[σ] = σт/n = 290/2 = 145 МПа

n = 1,2÷2,5 – допускаемый коэффициент запаса прочности.

 

 

Приведенный момент

Мпр = = (283,62+0,75∙334,82)1/2 =405,6 Н∙м

Эквивалентное напряжение

σэкв = МпрКпер/W =405,6∙1,7∙103/(16,3∙103) = 42,3 МПа < [σ] = 145 МПа

 
 


Рассмотрим сечение проходящее через выходной конец вала.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Эта часть вала работает только на кручение

Момент сопротивления кручению:

Wк нетто = πd3/16 – bt1(d-t1)2/2d =

= π453/16 – 14·5,5(45-5,5)2/2·45 = 16,6·103 мм3.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

tv = tm = T2/2Wк нетто =334,8·103/2·16,6·103 =10,1 МПа

Коэффициенты:

kt = 1,5; et =0,72; yt = 0,1 [1c166]

Общий коэффициент запаса прочности, равный коэффициенту запаса прочности по касательным напряжениям

s = st = t-1/(kttv/et + yt tm) = 142/(1,5·10,1/0,72 + 0,1·10,1) = 6,4

 


10. Выбор посадок

Посадки назначаем согласно рекомендациям [1c.263]

Посадка зубчатых колес на вал Н7/р6;

Посадка полумуфт на вал Н7/n6;

Посадка внутренних колец подшипника на валы L0/k6;

Посадка наружных колец подшипника в корпус Н7/l0.

 


11. Смазка редуктора





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-31; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 360 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Бутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Неизвестно
==> читать все изречения...

936 - | 981 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.