.3 Расчет вала на прочность
Определяем нормальные и касательные напряжения в
рассматриваемом сечении вала при действии максимальных нагрузок:
+,
где - суммарный изгибающий момент,- момент
сопротивления сечения вала при расчете на изгиб,
- осевая сила,
А - площадь поперечного сечения.
Максимальный момент нагрузки:
, .
Определяем момент сопротивления вала
при изгибе и площадь поперечного сечения:
Определяем площадь поперечного
сечения вала:
тогда:
,2 МПа ≤ 295 МПа - вал
выдерживает заданную нагрузку.
9. Выбор и проверка
подшипников по динамической грузоподъемности
Подшипник 209 ГОСТ 8338-75.
Исходные данные: , , .
,[стр.359]
где = 33,2 кН - грузоподъемность
подшипника,
Р - постоянная эквивалентная
нагрузка,- показатель степени (m=3 - для шариковых подшипников).
,[стр.359]
.
где X = 0,8 - коэффициент радиальной
нагрузки,= 1 - коэффициент вращения кольца,
= 1,05...1,1 - температурный
коэффициент,
= 1,3...1,5 - коэффициент
безопасности.[стр.359]
,
=0,8∙1∙3785,7∙1,05∙1,3=4134
H,
10. Выбор и расчет
шпоночных соединений
Шпонки призматические (ГОСТ
23360-78).
Входной вал.
Подобрать призматическую шпонку и
проверить её прочность при передаче вращающего момента к валу
диаметром
По таблице 11,7 стр 302 для
заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки: , t1=5 мм.
Принимаем шпонку длиной 90 мм.
Приняв допускаемое напряжение при
смятии шпонки ,проверим её
на прочность:
.[стр. 304]
Промежуточный вал.
Подобрать призматическую шпонку и
проверить её прочность при передаче вращающего момента от ступицы
колеса шириной 65 мм. к валу диаметром
По таблице 11,7 стр 302 для
заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки: , t1=7мм.
Принимаем шпонку длиной 50 мм.
Приняв допускаемое напряжение при
смятии шпонки ,проверим её
на прочность:
.[стр. 304]
Выходной вал.
Подобрать призматическую шпонку и
проверить её прочность при передаче вращающего момента от ступицы
колеса шириной 100 мм. к валу диаметром
По таблице 11,7 стр 302 для
заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки: , t1=10 мм.
Принимаем шпонку длиной 90 мм.
Приняв допускаемое напряжение при
смятии шпонки ,проверим её
на прочность:
.[стр. 304]
11. Конструктивные размеры корпуса
редуктора
Материал корпуса - серый чугун марки: СЧ15 ГОСТ
1412-85.
Толщина стенки: [14.3 стр.417] толщину стенки
корпуса редуктора примем равной 16 мм, для более легкого изготовления методом
литья и обеспечения условий прочности.
Толщина стенки крышки корпуса: мм.[14.4 стр.417]
Диаметр стяжных винтов: [14.6 стр.417]
Толщина фланца по разъему: мм.[14.7 стр.417]
Диаметр фундаментного болта: [14.9 стр.417]
Толщина лапы фундаментного болта: .[14.10 стр.417]
Толщина уха у основания: .[14.11 стр.417]
Диаметр винтов соединения основания
корпуса с крышкой: .
Элементы корпуса должны сопрягаться
одинаковым радиусом:= 8 мм[14.13 стр.418]
Винты крепления крышки подшипников:
М10.
Размеры маслоуказателя примем по стандартам.
Муфта упругая втулочно-пальцевая.[табл. 15,5
стр. 463]
12. Выбор смазочного материала и
способа смазывания зацеплений и подшипников
Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и
подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев
деталей, а также предохраняет детали от коррозии.
Окружная скорость зубчатого колеса
тихоходной ступени:
.
Смазывание зубчатого зацепления производится
окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемого внутрь корпуса до уровня,
обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объём масляной ванны V
определяем из расчета 0.4 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности: V=0,4∙10≈4
дм3.
По данным таблицы стр. 441
устанавливаем вязкость масла. При контактном напряжении =600 МПа и окружной скорости v≈1
м/c рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 67 . По табл. 12.23 стр.353 принимаем
масло индустриальное И-70А ГОСТ 20799-75.
Для смазывания маслом колеса
промежуточной ступени и шестерни быстроходной ступени применим пластмассовое
колесо.
Для замены масла в корпусе предусмотрено
сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой и уплотняющей
прокладкой из маслобензостойкой резины.
13. Сборка редуктора
Сборка редуктора осуществляется в
следующем порядке:
. На валы запрессовываются зубчатые
колеса.
. Монтируются подшипники.
. Валы в сборе устанавливаются в
корпус редуктора.
. Устанавливаются крышки
подшипников, в сквозные крышки подшипников устанавливаются манжеты.
. Корпус закрывается крышкой и
равномерно затягиваются болты, соединяющие корпус и крышку.
. Проверяется легкость вращения
валов “от руки”.
. Устанавливается крышка смотрового
люка с отдушиной, сливная пробка и масломерная игла.
. В редуктор заливается масло И-70А
до риски MIN на масломерной игле и производится его обкатка. После обкатки
масло сливается.
. Производится консервация и
упаковка изделия.
14 Техника безопасного
эксплуатирования
В период эксплуатации редуктора следует уделять
большое внимание правилам безопасного эксплуатирования и неукоснительно
выполнять следующие требования:
. Предусмотреть надёжное крепление
электродвигателя и редуктора к раме, а рамы к фундаменту.
. Вращающиеся детали должны иметь защитный
корпус.
. Открытая ременная и цепная передачи должны
иметь ограждения из листовой стали или мелкой сетки.
. Электрические провода должны иметь защитный
экран. Концы проводов должны быть изолированы или надёжно укрыты.
. Установка должна быть заземлена.
. Рама не должна иметь травмоопасных деталей и
конструкций.
. Все установочные и регулировочные работы
проводить с отключенным электродвигателем.
. Техническое обслуживание проводить только при
полной остановке и полном отключении.
. Регулярно контролировать уровень масла в
редукторе и следить за наличием смазки в подшипниках.
. При ремонте пользоваться только исправным
оборудованием и инструментом.
. При длительном хранении все открытые детали
должны иметь антикоррозийную окраску.
Литература
1. Проектирование механических
передач: Учебно-справочное пособие для вузов/С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев,
Б.С. Козинцев др. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. 560
с.
. Курс лекций по деталям машин,
д.т.н, проф. Мухтаров Я.