Червячный редуктор

R_s1 = 0,83eR_r1 =0,83·0,786·868,58=566,65

R_s2 = 0,83eR_r2 =0,83·0,786·4070,38=2655,43

Определяем  осевые нагрузки подшипников R_а1 и R_а2

R_а1 = R_s1=566,65 

      R_а2 = F_a + R_а1 =8237,36

 

а) Определяем отношение:

        R_а1 /v· R_r1 =0,652 ;          R_а2 /v· R_r2 =2,024

б) Из соотношений   R_а1/v· R_r1 <e, R_а2/v· R_r2 >e выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника:

     R_e1 = V R_r1 К_б К_Т = 1·868,58·1,1·1=955,44 Н

     R_e2 = (XVR_r2 + Y R_a2)К_б К_Т = (0,4·1·4070,38+0,763·8237,36)·1,1·1=8704,58 Н

    

в) Рассчитаем динамическую грузоподъемность С_rp и долговечность L_l0h                                                                                                                                                 подшипника.

   

Подшипник пригоден.

г) Определяем долговечность подшипника.

Подшипник пригоден.

 

 

 

 

Быстроходный вал.

 

     1. Определяем пригодность подшипников 206 быстроходного вала, работающего при спокойной нагрузке. Осевая сила в зацеплении F_а = 299,6 Н. Реакции в подшипниках

  , Характеристика подшипников: C_r = 19,5 кН, C_0r = 10,0 кН.

   Х = 0,56; V =1, К_б = 1,3 – коэффициент безопасности

           К_Т = 1 – температурный коэффициент

  n=1445 об/мин—частота вращения кольца подшипника

   коэффициент надежности, при безотказной работе подшипников

   коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его            эксплуатации, при обычных условиях работы подшипника для шариковых  подшипников.

Требуемая долговечность подшипника   L_h = 10161,6 ч, Подшипники установлены враспор.      

 

а) Определяем отношение:

        R_а/ C_0r =0.029

Получаем  что е=0,22,  Y=1,99;

 

б) Определяем отношение:

        R_а /v· R_r2 =0,859 ;

         

в) Так  как R_а /v· R_r2 > е, то выбираем формулу определяем эквивалентную динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника.

          R_e = (XVR_r2 + Y R_a)К_б К_Т = (0,56·1·348,51+1,99·299,6)·1,3·1=1028,78 Н

 

г) Рассчитаем динамическую грузоподъемность С_rp и долговечность L_l0h

                                                                                                                                             подшипника.

   

Подшипник пригоден.

е) Определяем долговечность подшипника.

Подшипник пригоден.

 

 

 

Основные размеры и эксплуатационные характеристики

подшипников.

Вал	Подшипник		Размеры d*D*В(Т), мм	Динамическая  грузоподъём- ность, Н		Долговечность, ч
	Принят предва- ритель-           но	Выбран Оконча тельно		Сrp	Cr	L10h	Lh
Б   П Т	206 27308 7214	206 27308 7214	30*62*16 40*90*25,5 70*125*26,5	13312,41 46108,16 30704,07	19500 48400 95900	62791 3469,31    152567	10161,6 10161,6 10161,6

 

12. Проверочный расчёт валов

 

Проверочный расчёт валов на прочность выполняют  на совместное действие изгиба и кручения. Цель расчёта – определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнение их с допускаемыми:

При высокой достоверности расчёта [S]=1,3...1,5

  При менее точной расчётной  схеме [S]=1,6...2,1

 

1. Определение напряжений в опасных сечениях вала:

  а) Нормальные напряжения изменяются  по симметричному циклу, при  котором амплитуда напряжений  равна расчётным напряжениям изгиба

где М – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н*м

    W_нетто – осевой момент сопротивления сечения вала, мм³

Для определения W_нетто круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньшей из двух диаметров смежных ступеней.

Быстроходный вал:

  Сечение 2 d=36мм :

  Сечение 3 d=30мм :

  =2700

      

Промежуточный вал:

  Сечение 2 d=48мм :

  Сечение 3 d=40мм :

 

Тихоходный  вал:

  Сечение 2 d=82мм :

 

Сечение 3 d=70мм :

=34300

       

б) Касательные  напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчётных напряжений .

где М_к – крутящий момент, Н*м

    W_ρнетто – полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³.

Для определения W_ρнетто круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньшей из двух диаметров смежных ступеней.

 

Быстроходный  вал:

Промежуточный вал:

 

Тихоходный  вал:

 

2. Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала:

 

;   ;

       где К_σ и К_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они                            зависят от размеров сечения, механических характеристик материала.

      К_d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения.

     К_F – коэффициент влияния шероховатости.

     К_F – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

    

Коэффициенты концентрации нормальных напряжений.

    Быстроходный вал:

   Сечение 2 

   Сечение 3 

   Промежуточный вал:

   Сечение 2 

   Сечение 3 

   Тихоходный вал:

   Сечение 2 

   Сечение 3 

 

Коэффициенты концентрации касательных  напряжений.

    Быстроходный вал:

   Сечение 2 

   Сечение 3 

   Промежуточный вал:

   Сечение 2 

   Сечение 3 

   Тихоходный вал:

   Сечение 2 

   Сечение 3 

 

8. Определение пределов выносливости в расчётном сечении вала Н/мм².

;  

        где σ_-1 и τ_-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения              

 

    Быстроходный вал:

  Сечение 2

            

  Сечение 3

            

 

   Промежуточный вал:

  Сечение 2

            

  Сечение 3

            

 

   Тихоходный вал:

  Сечение 2

            

  Сечение 3

            

 

9. Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

;  

Быстроходный  вал:

  Сечение 2

            

  Сечение 3

            

   Промежуточный вал:

  Сечение 2

            

  Сечение 3

              

   Тихоходный вал:

   Сечение 2

             

  Сечение 3

            

10. Определение  общего коэффициента запаса прочности  в опасном сечении:

Быстроходный  вал:

  Сечение 2

  Сечение 3

   Промежуточный вал:

  Сечение 2

  Сечение 3

  

Тихоходный  вал:

   Сечение 2

  Сечение 3

Проверочные расчёты на прочность  повсеместно дают удовлетворительные результаты.

 

 

13. Проверочный расчёт шпонок

 

Призматические  шпонки, применяемые в проектируемых  редукторах, проверяют на смятие. Проверки подлежат три шпонки: тихоходный вал – под муфтой, быстроходный вал—под муфтой, промежуточный вал—под колесом

Условие прочности:

F_t – окружная сила на шестерне или колесе

А_см =(0,94h-t₁)l_p – площадь смятия, мм²

l_p =l-b –рабочая длина шпонки со скруглёнными торцами

[σ]_см – допускаемое напряжение на смятие, Н/мм²

при спокойной нагрузке [σ]_см = 110-190 Н/мм²

 

Быстроходный  вал:

        Под муфтой

      Промежуточный вал:

 

Под цилиндрическим зубчатым колесом:

 

      Тихоходный вал:

 

Под муфтой:

                                                                   

          

14. Тепловой расчет редуктора

Цель  теплового расчета – проверка температуры масла  в редукторе, которая не должна превышать допускаемой [ ]=80…95˚С. Температура воздуха вне корпуса редуктора обычно ˚С. Температура масла в корпусе червячной передачи при непрерывной работе без искусственного охлаждения определяется по формуле:

мощность на быстроходном валу редуктора, Вт

- коэффициент полезного действия  редуктора

коэффициент теплопередачи, =9…17 Вт/(м •град)

А- площадь  теплоотдающей поверхности корпуса  редуктора, м

˚С

Температура масла в редукторе в пределах допустимой.

 

 

15. Выбор муфт

1. Определение расчётного момента и выбор муфты:

  ;

К_р – коэффициент режима нагрузки (для ленточных конвейеров 1,25…1,5)

Т₂ – вращающий момент на быстроходном валу редуктора, Н*м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

1. Анурьев  В.И.  Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2.

   М.: Машиностроение, 1978

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П.  Конструирование узлов и деталей машин. М.:

         Академия.  2003 

3. Шейнблит  А.Е.  Курсовое проектирование  деталей машин. М.: Высш. шк. 1991

                  

					ДМ 000 000ТЗ	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата