Скачать .docx |
Курсовая работа: Расчёт для привода
Задание №6
на проект по курсу «Детали машин» привод УИПА
I Кинематическая схема
II Исходные данные
Параметры | Обозн. | Вариант | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Скорость каната | V, м/мин | 15 | |||||||||
Ширина барабана | B, мм | 280 | |||||||||
Диаметр барабана | D, мм | 180 | |||||||||
Номин. число условие на барабанах | F, кн | 18,0 | |||||||||
Коэффициент перегрузки | K | 1,8 | |||||||||
Долговечность | Ц, ч | 1800 | |||||||||
Режим Работы |
График нагрузки
Вариант | Зона | Поз | Обозначение | Наименование | кол | Прим |
Документация | ||||||
Сборочный чертеж | ||||||
Сборочные единицы | ||||||
х | ||||||
1 | Маслоуказатель | 1 | ||||
2 | Крышка | 1 | ||||
3 | Колесо червячное | |||||
Детали | ||||||
4 | Корпус | 1 | ||||
5 | Крышка | 1 | ||||
6 | Отдушина | 1 | ||||
7 | Прокладка | 1 | ||||
8 | Крышка | 1 | ||||
9 | Пробка | 1 | ||||
10 | Прокладка | 1 | ||||
11 | Прокладка | 1 | ||||
12 | Прокладка | 2 | ||||
13 | Крышка | 2 | ||||
14 | Вал | 1 | ||||
15 | Кольцо | 1 | ||||
16 | Колесо зубчатое | 2 | ||||
17 | Стакан | 1 | ||||
18 | Прокладка | 1 |
Вариант | Зона | Поз | Обозначение | Наименование | кол | Прим | ||
21 | Колесо зубчатое | 2 | ||||||
22 | Крышка | 2 | ||||||
23 | Кольцо | 2 | ||||||
24 | Вал | 1 | ||||||
Стандартные изделия | ||||||||
Болт ГОСТ Т808-Т0 | ||||||||
30 | М6х20 | 4 | ||||||
31 | М12х30 | 24 | ||||||
32 | М12х40 | 10 | ||||||
33 | М16х140 | 6 | ||||||
Гайка ГОСТ S91S=10 | ||||||||
34 | МК-ГН | 4 | ||||||
35 | М16-ТН | 6 | ||||||
36 | Гайка М64х2 | 1 | ||||||
Гост 4811-88 | ||||||||
Шайба ГОСТ 11311-88 | ||||||||
37 | 12.02 | 40 | ||||||
38 | Шайба 64 ГОСТ 118 Т2-80 | 1 | ||||||
39 | Кольцо А40 ГОСТ 13942-80 | 1 | ||||||
40 | Кольцо А160 ГОСТ 13943-80 | 2 | ||||||
41 | Манжета ГОСТ 8152-19 | |||||||
1.1-55х80 | 1 | |||||||
42 | 1.1-90х125 | 2 | ||||||
43 | Подшипник 208 | 1 | ||||||
44 | Подшипник 21313 | 2 | ||||||
45 | Подшипник 7212 | 2 | ||||||
46 | Подшипник 2218 | 2 | ||||||
47 | Шпонка 20х12х15 | 2 | ||||||
48 | Кольцо А90 ГОСТ 13942-80 | 2 |
Вариант | Зона | Поз | Обозначение | Наименование | кол | Прим |
Документация | ||||||
Сборочный чертеж | ||||||
Детали | ||||||
1 | Швеллер 12<=440 | 4 | ||||
2 | Швеллер 16<=500 | 2 | ||||
3 | Швеллер 16<=1390 | 2 | ||||
4 | Швеллер 16<=270 | 3 | ||||
5 | Лист б=8 360х190 | 1 | ||||
6 | Лист б=8 320х80 | 1 | ||||
7 | Лист б=8 380х170 | 2 | ||||
8 | Лист б=8 780х450 | 1 |
1. Определение силовых и кинематических параметров привода
Мощность на валу рабочего органа P=2Fe V/1000, где F – эквивалентная сила сопротивления
Fe =Fmax -Ke , где Ke – коэффициент эквивалентной нагрузки
Fe =Kt ∙Ke =18∙0,82=14,76 kH
P=2∙14,76∙103 /60∙1000=5,9 кВт
КПД привода: n=n1 ∙n2 ∙n3 ∙n4 2 , где
n1 – КПД муфты=0,99
n2
n3 – КПД цилиндрической передачи=0,97
n4 – КПД пыра подшипников=0,99
n=0,99∙0,8∙0,97∙0,99=0,475
Mощность двигателя Pдв =P/n=5,9/0,475=7,9 кВт
Принимаем двигатель n1 132 ММУЗ
Мощность двигателя Pдв =11 кВт
Частота вращения пд=1455 мин-1
Передаточное число привода: и=пу /пвых
где: пвых =V/ПД=12/3,14∙0,28=13,64 мин-1
и=1455/13,64=105,7
Принимаем передаточное число цилиндрической передачи и1 =и2 =и
Передаточное число быстроходной передачи
Иб =и /ит =106,7/4=26,6
Принимаем и1 =4в=2S
Крутящий момент на валу двигателя
Т1 =9550 ∙ Рчв /пчв =9550 ∙ 11/1455-72,2Нм
Моменты на последующих валах
Т2 =Т1 ∙и1 ∙п1 ∙п2 ∙пи =72,2∙25∙0,99∙0,8∙0,99=14+4 Нм
Т3 =Т2 ∙и2 ∙п3 ∙п4 =1415∙0,99∙4∙5434 Нм
Частота вращения валов
n2 = n1 / и1 =1455/25=58,2 мин-1
n3 = n2 / и2 =58,2/4=14,9 мин-1
2 Выбор материала червячной пары
2.1 Скорость скольжения в зоне контакта
По таблице 3.1 принимаем материал венца червячного колеса, бронзу БРР10 Ф
Механические свойства δ=275 мПа; δт=200 мПа
2.2 Допускаемые напряжения
Эквивалентное число циклов перемен напряжений по контакту
N He2 =60∙ п2 lh Σkm1;3∙t =60∙58,2∙12000(13∙0,2+0,83 ∙0,65+0,453 ∙0,15)=2.29∙107 поизгибу
NFe2=60∙ п2 ch: Σ4 m 19∙ t 1 =60∙58,2∙12000(13∙0,2+0,89 ∙0,65+0,459 ∙15)=12∙107
Коэффициент долговечности по контактным напряжениям изгиба
Коэффициент долговечности по контактным напряжениям
Допускаемое контактное напряжение
δHP2 =0,9бв kul=0,9∙275∙0,9=222 мПа
Предельное допускаемое контактное напряжение
(δHP2 )max =4δT 2 =4∙200=800 мПа
Предельное допускаемое контактное напряжение
(δHP2 )max =δFpH2 =0,8δr2 =0,8∙200=160 мПа
Допускаемое напряжение изгиба
δHP2 =0/6 δb2 ∙RFl=0,16∙275∙0,76=33,4 мПа
2.3 По таблице3.4 принимаем число винтов червяка
Z=2
3 Расчет червячной передачи
3.1 Число зубьев червячного валика
Z2 =Z1 ∙u=2∙25=50
3.2 Ориентировочное значение коэффициента диаметра червяка
д1 =0,25∙ Z2 =0,27∙50=12,5
Отношение среднего по времени момента к рабочему:
mp=Σk 1 m:t1 =0,2+0,8∙0,65∙0,45∙0,15=0,787
3.3 Коэффициент деформации червяка по табл. 3.5
Q=121
3.4 Коэффициент неравномерности распределения нагрузки
KHB =1+(Z2 /Q)3 (1-mp)=1+(50/121)3 ∙(1-0,787)=1,015
Коэффициент динамичности KH Х =1,1
3.5 Межосевое расстояние
Принимаем dw=200мн
3.6 Предварительное значение модуля:
m=2aw/g+Z2 =2∙200/12,5∙50>6,4 мм
Принимаем m=6.3
3.7 Коэффициент диаметра червяка
g=2aw/m-Z2 =2∙200/6,3-50=13,5
Принимаем g=12,5
3.8 Коэффициент диаметра смещения червяка:
x=2aw/m-Z2 +9/2=200/6,3-50+12,5/2=0,496
3.9 Контактное напряжение на рабочей поверхности зуба червячного колеса
,
где Ev – приведенный модуль упругости=1,26
мПа<GHP =222мПа
3.10 Предельное контактное напряжение на рабочей поверхности зуба
мПа<(GHP2 )max 2 =800 мПа
3.11 Угол подъема вышки червяка
3.12 Приведенное число зубьев червячного колеса
7V2 =72 /cosγ=50/cos3 9,09=51,9
3.13 По табл. 3.6 выбираем коэффициент формы зуба колеса
YF 2 =1,44
3.14 Коэффициент неравномерности распределения нагрузки и динамичности
KEP =KHP 2 1,015 KFV =KV=1.1
3.15 Напряжение изгиба и точил зуба червячного колеса
GFH2 =1500T2 ∙YT2 ∙KFP ∙Kkp ∙cosα/22 ∙g∙m3 =20,5<GFP2 =33,4 мПа
3.16 Предельное напряжение изгиба у ножки зуба
GFH2 =β=Gf2 =1,8∙20,5=36,9 мПа= GFH2 =160 мПа
4 Расчет геометрии червячной передачи
4.1 Длительные диаметры
d1 =mφ=6,3∙12,5=78,75 мм
d2 =mz2 =6,3∙50=315 мм
4.2 Диаметры вершин
da1 =d1 +2ha∙m=78,75+2∙6,3=91,35 мм
da2 =d2 +2(ha+x) ∙m=315+2∙(1+0,496) ∙6,3=333,8 мм
4.3 Наибольший диаметр червячного колеса
dam2 =da2 +bm/2+2=333,8+6,3∙6/2+4=343,25 мм
Принимаем da2 =344мм
4.4 Высота витка червяка
h1 =h∙m=2,2∙6,3=13,86 мм
4.5 Расчет диаметра впадин
dcp1 =da1 -2h=72,5-2∙13,86=44,78 мм
dcp2 =da2 -2(ha+C+x)m=315∙2(1+6,2+0,496) ∙6,3=311,6 мм
Принимаем da2 =343 мм
4.6 Длина нарезной части червяка
b0 =(12+0,1Z2 )m=(n+0,1∙50) ∙6,3=100,8 мм
для исследованного червяка: b1 >b1 0 +4m=100,8+4,63=126 мм
4.7 Ширина венца червячного колеса
b2 =0,75da1 =0,75∙91,35=68,5 мм
Принимаем b2 =63 мм
4.8 Радиус вышки поверхности вершин зубьев червячного колеса:
K=0,5d1 =m=0,5∙78,75-6,3=33,075
5 Расчет сил зацепления и петлевой расчет червячной передачи
5.1 Окружная скорость червяка
V1 =Пd1 -П1 /60∙103 =3,14∙78,75-1455/60∙103 =6 м/с
5.2 Скорость скольжения
VS =V/cosγ=6/cos9,09=6,08 м/с
5.3 По табл. 10 выбираем угол трения ρ∙ρ=1.15 коэффициент потерь в зацеплении
φ=1-tg8/tg(4+5)=1-tg9,04/tg19,09+1,15=20,14
5.4 Определить относительные потери в уплотн. по табл. 31:
φу=0,055
5.5 КПД червячной передачи
n=1- φ3 - φy =1-0,114-0,055=0,837
5.6 Поверхность теплопередачи редуктора
м3 с учетом цилиндрической передачи
S=2S =2∙1,3=2,6 м2
5.7 Температура масляной ванны:
tn =103 p1 (1-h)kt ∙S(1+ φ)+t0 =590 C,
где кт – коэффициент теплопередачи=16Вт/Н2 С,
φ – коэффициент теплоёмкости=0,3
5.8 По табл. 3.14 (1) назначаем степень точности передачи. Окружная сила на колесе осевом на червяке
Ft2 =Fa1 =2∙103 ∙T2 ∙d2 =2∙103 ∙1414/315=8978
5.9 Осевая сила на колесе, окружная на червяке
Fa2 =Ft1 =2∙103 T2
d1 Un=2∙103 ∙1414/78,75-25∙0,83=1728H
5.10 Радиальные силы
6 Выбор материала цилиндрической зубчатой передачи
По табл. 2.2 принимаем материал для изготовления зубчатых колец сталь 40х
Термообработка – улучшение механических свойств
для шестерки δв=900мПа G=750мПа 269…302НВ
для колеса δв=750мПа 235…262 НВ
при расчетах принимаем НВ1 =280, НВ2 =250
6.1 Допустимые напряжения
6.1.1 Допустимое конкретных напряжений
δHP =0,9∙Gnl :mb∙knl/Sn, где Gnl :mb – предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжения
Gnl:mb=2HB+70
Gnl:mb1 =2HB1 +70=2∙280+70=630 мПа
Gnl:b2 =2∙250+70=570 мПа
KHL – коэффициент долговечности
,
где NHO – базовое число циклов перемены напряжений
NHO =30(НВ)2,4
NH O1 =30∙2802,4 =2,24∙107
NH O2 =30∙2502,4 =1,7∙107
NHE – эквивалентное число циклов перемены напряжений
(NHO =30(HB)2,4 )NHl =60∙nhkl∙ Σk m1 3 t.
Находим Σk m1 3 t=13 ∙0,2+0,83 ∙0,65+0,453 ∙0,15=0,546
NHE 1 =60∙58,2∙12000∙0,546=2,24∙107
NH Е2 =60∙14,9∙12000∙0,546=0,57∙107
Тогда KHL=1,
Sn – коэффициент безопасности = 1,1
GHP 1 =0,9∙650∙1/1,1=515 мПа; GHP 2 =0,9∙570∙1,26/1,1=588 мПа;
GHP =0,45 (GHP 1 +GHP 2 )=0,45(5152 +588)1,1 =496 мПа
6.1.2 Допускаемые напряжения при расчетах на установл. изгиб
G=p=0,4G0 F ∙limo=KFl1 , где GFlimo=предел выносливости зубьев при изгибе
G0 =limb=1,8HB
G0 =limbk =1,8∙280=504 мПа
G0 =limb2 =1,8∙250=1150 мПа
NF0 – базовое число циклов перемены направлений = 4∙106
KF L – коэффициент долговечности
NFE =60∙n∙h0 ∙Σk m:b t – эквивалентное число циклов
Σk m:b t=16 ∙0,2i +0,8=0,65∙0,456 ∙0,15=0,37
NFE 1 =60∙58,2∙12000∙0,37=1,54∙107
NFE 2 =60∙14,9∙12000∙0,37=0,38∙107
KHL=1;
GFP 1 =0,4∙504∙1=201 мПа
GFP 2 =0,4∙450∙1,01=181 мПа
Предельные допустимые напряжения изгиба
GF limH1 =4,8∙250=1200 мПа
GF limH2 =0,9(1344/1,75)=691 мПа
GF pH2 =0,9(1200/1,75)=675 мПа
7 Расчет цилиндрической зубчатой передачи
Исходные данные:
Крутящий момент на валу шестерни Т1 =Т2 /2=1414/2=707 мм
Частота вращения шестерни п1 =58,2мин-1
Придаточное число U=4
Угол наклона зубьев β=200
Относительная ширина зубчатого венца ψbd =0,7
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца Кпр =1,1; КFP =1,23
Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи дн=0,002; дF=0,006
Коэффициент, учитывающий влияние вида разности молов д0 =61
Предельное значение округлённой динамической силы Wh max=4104 мм; WF max=4104 мин-1
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями: KHh =1,06; Kkl =1,2
Коэффициент материала Zm =271H
Вспомогательный коэффициент K2 >430
7.1 Коэффициент относительной ширины
Ψba =2ΨbL /U+1=2∙0,7/4+1=0.28
Принимаем Ψba =0,25
7.2 Угол профиля
hf=arctg(tg2 /cosB)=arctg(tg200 /cos200 )=21,1730
7.3 Межосевое расстояние
мм
Принимаем dm =315 315 мм
7.4 Коэффициент, учитывающий наклон зуба
Yβ=1-β/140=0,857
7.5 Принимаем число зубьев шестерни
Z1 =22
7.6 Модуль зацепления
мм
Принимаем m=5мм
ZC =2aw∙cosβ/w=2∙315∙cos20/5=118,4
Принимаем ZC =118
Z1 =Z1 /U+1=118/U+1=23,6
Принимаем Z1 =24
7.7 Число зубьев колеса
Z2 =ZC -Z1 =118-24=94
7.8 Передаточное число
U=Z2 /Z1 =94/24=3,917
ΔU=Σ(4∙3,92)14y∙100%=2,08%<4%
7.9 Длинное межосевое расстояния
7.10 Угол зацепления
dtω=arcos(a/aw∙cosαt) ∙arccos(313,93/315∙cos21,173)=21,67
7.11 Значение
invαtω=tgdecos-αω=tg21,67-21,67/180π=0,01912
invαt=tgαt-dt=tg21,173-21,173/180π=0,01770
7.12 Коэффициент суммы смещения
7.13 Разбиваем значение коэффициента суммы смещения
α1 =0,126; α2 =0
7.14 Коэффициент уравнительного смещения
Δy=xΣ-y=0,216-0,213=0,003
7.15 Делительный диаметр
d1 =mt/cosβ1 =5,24/cos20=127,7мм
d2 =mt2 /cosβ1 =5,94/cos20=500,16мм
7.16 Диаметр вершины
da1 =d1 +2∙(1+x1 - Δy) ∙m=127,7+2∙(1+0,216∙0,003) ∙5=137,7 мм
da2 =d2 +2∙(1+x2 - Δy) ∙m=500,16+2∙(1+0,003 ∙0) ∙5=510,16 мм
7.17 Диаметр основной окружности
db1 =d1 ∙cos2t=127,7∙cos21,173=119,08 мм
7.18 Угол профиля зуба в точке на окружности
α a1 =arccos(dB1 /dA1 )=arccos(119,08/27,7)=30,140
α a2 =arccos(dB2 /dA2 )=arccos(466,4/510,16)=23,90
7.19 Коэффициент торцевого перекрытия
d2 =Z1 ∙tg2a1 +Z2 ∙tg2a2 (Z1 +Z2 )tg αzω/2π=24∙tg30,14+94∙tg23,9-(24+94)tg21,67/2π=1,575
7.20 Ширина зубчатого венца колеса
bw2 =xb2 ∙aw=0,25∙315=78,75 мм
7.21 Принимаем bw 2 =78мм
Осевой шаг
Pk =AH /sinB=π∙S/sin200 =45,928 мм
7.22 Коэффициент осевого перекрытия
7.23 Ширина зубчатого вала шестерни
bw1 = bw2 +5=78+5=83 мм
7.24 Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий
7.25 Начальные диаметры
dw1 =2aK1 /U+1=2∙315/3,917+1=128,14 мм
dw2 =dw1 ∙U=128,14∙3,92=501,86 мм
7.26 Исходная расчетная окружная сила при расчете на контактную прочность
FHT =2∙103 T/dw1 =2∙103 ∙707/123,14=11035
При расчете на выносливость при изгибе
FKT =2∙103 T/d1 =2∙103 +707/127,7=11073,71H
7.27 Окружная скорость
V=Tdw1 ∙m/60∙103 =128,14∙58,2/60∙103 =0,39 м/с
7.28 Окружная динамическая сила
H/мм
7.29 Коэффициент динамической нагрузки
KHV =1+WH V∙bw2 ∙dw2 /2∙103 ∙T1 ∙KHα ∙KHP =1,003
KFV =1+WF V∙bw2 ∙d1 /2∙103 ∙T1 ∙KFα ∙KFB =1,006
7.30 Удельная окружная сила
WHT = FHT / bw2 ∙ KHα ∙ KFB ∙ KHV =11035/78∙1,06∙1,1∙1,003=164H/мм
WFT = FKB / bw2 ∙ KFα ∙ KFB ∙ KFV =11073/78∙1,2∙1,23∙1,006=211H/м2
7.31 Эквивалентное число зубьев
ZV 1 =Z1 /cos3 B=24/cos3 200 =28,9
ZV 2 =Z2 /cos3 B=94/cos3 200 =113,3
7.32 Принимаем коэффициент, учитывающий перекрытие
YE =3,6
7.33 Коэффициенты формы зуба
YF 1 =3,63; YF 2 =3,6
7.34 Направление изгиба
мПа
7.35 Коэффициенты безопасности по направлению изгиба
SF1 =GFP1 /GF1 =201/131=1,53
SF2 =GFP2 /GF2 =181/130=1,39
7.36 Основной угол наклона (изгиба) зуба
Bb=arcsin(sinβ∙cosα)=arcsin(sin200 ∙cos200 )=18,750
7.37 Коэффициент учитывающий форму сопряжения поверхностей
7.38 Контактные напряжения
7.39 Коэффициент безопасности по контактному напряжению
SH1 =Gmax -GV ∙ √B=459∙√1,8=616 мПа<Gpmax =1792 мПа
7.40 Наибольшие контактные напряжения
GVmax =GV ∙√B =459∙√1,8=616 мПа< Gpmax
7.41 Наибольшие напряжения изгиба
GFm1 =GF1 B=B1 ∙1.8=236мПа<GFpn1 =691мПа
GFm 2 =GF2 B=B0 ∙1.8=234мПа<гGFpn 2 =617мПа
7.42 Силы действующие в зацеплении
а) окружная
Ft1 =Ft2 =2n/d=2∙707∙103 /127,7=11073H
б) радиальная
FZ1 =FZ2 =Ft∙tgα/cosβ=11073 tg200 /cos200 =4298H
в) осевая
Fa 1 =Fa 2 =Ft∙tgβ=11073∙tg200 =4030H
8 Компоновка редуктора
Последовательно определяем диаметры валов по формуле:
, где [Σ] – допускаемое нарушение кручений=15…30мПа
Принимаем d=30мм
Принимаем d2 =70мм
Принимаем d3 =100мм
Толщина спинки корпуса редуктора
V=0,025dw+3=0,025∙315+3=10,8 мм
Принимаем V=12мм
Диаметр болтов:
d1 =0,003wT+R=0,003-315+12=21,45 мм
Принимаем d1 =24 мм
d1 =16 мм, d3 =12 мм
Расчет входного вала:
Исходные данные:
Ft =1728H; F2 =3268H; F0 =8978H
d=78,75мм; T=72,2Hм
Момент возникающий
Мн =0,17=0,1∙72,2=7Нм
Определение опорных реакций и изгибающих моментов
Вертикальная плоскость
Горизонтальная плоскость
Суммарные изгибающие моменты
Принимаем материал вала сталь 40х
Gg <900мПа; [G-l]=80мПа
Определим диаметры вала в сечении Д
Приведенный момент
Расчетный диаметр вала
Диаметр впадин червяка dt1 =44,78>392 мм
9 Расчет промежуточного вала
Исходные данные
Ft1 =11073H; Fy1 =4289H; Fa1 =4030H;d1 =127,2 мм
Ft2 =80,78H; Fy1 =3269H; Fa1 =1728H;d1 =315 мм
Т=707 мм
Определим опорные реакции изгибающих моментов.
Вертикальная плоскость
Горизонтальная плоскость
Проверочный расчет вала на выносливость
Материал вала сталь 40х
ТВ =900мПа; Т1 =450мПа; Σ=250мПа; ψ0 =0,1. Сечение I-I
Эффективные коэффициенты концентрации нарушений от шпоночного газа по табл. 5.12 [2]
Ka =2,15:KT=2,05
Масштабный коэффициент табл. 5.16[2]
Er =ra =0,6
Коэффициент состояния поверхности
KC r =Kr u =1,15
KCD =KE +KT -1/Eζ=2,05+1,15-1/0,64=3,59
KζD =Kζ +KT r -1/Eζ=2,05+1,15-1/0,64=344
Эффективные коэффициенты напряжений от посадки границы колеса по табл. 5.15[2]
KAD =4,5; KJD =3,16
Окончательных принимаем: KED =451 KKD=3,44
Осевой и номерный момент по табл. 5.9[2] W0 =89100 ммВ
Напряжение изгиба и кручения
Коэффициент запаса прочности
10 Расчет выходного вала
Исходные данные:
Ft =18000H; Ft=11073H; Ft=4289H
Fa=4030H; d=500,16 мм; T=2717мм
Определение опорных реакций и изгибающих моментов
Вертикальная плоскость
Ra B =RB B =Ft1 =11073H
MC B =MDB =RA B ∙a=-4073-0,085=-941Hm
Горизонтальная плоскость
RB r =Ft∙Ft1 =18000-4282=13711H
MB r =-F2 ∙c=-18000∙0,16=2280Hm
MC r =-F2 ∙(c+a)+RB r ∙a=-18000∙0,245+1374∙0,085=-3245Hm
MC Hr =-Ft(c+a)+RA r ∙a+Fa1 ∙d/2=-18000∙0,245+13711∙0,085+4030∙500,16∙10-3 /2=-2237Hm
Суммарные изгибающие моменты
Принимаем материал вала сталь45
Ев=600мПа;[Т-1]=55мПа
Определяем диаметр вала в сечении
Приведенный момент
Расчетный диаметр вала
мм
11 Расчет подшипников входного вала
Радиальные нагрузки
Осевая сила Fa=8978Н
Расчет подшипников В
Принимаем предварительно подшипник 27313
С=89000; С0 =71400; l=0,753; Ч=0,796
Следовательно, работает только один pxg
Эквивалентная нагрузка
P=(xvF2 +ЧFa)∙Kb∙KT ,
где Кб – коэффициент безопасности, Кт – температурный коэффициент
Р=(0,4∙1∙2550∙0,796∙8978) ∙1,7∙1=10613Н
Расчет подшипников А
Эквивалентная нагрузка
P=VF2 ∙VS∙KT =1∙1304∙1,3∙1=16,05H
Требуемая динамическая грузоподъемность
Принимаем подшипник 908, у которого С=25600Н
12 Расчет подшипников промежуточного вала
Радиальные нагрузки
Осевая нагрузка Fa=1728Н
Предварительно принимаем подшипник 72R
C=72200H; C0 =58400H; l=0,35; Ч=1,71
Расчетная осевая нагрузка
Fa=0,83l1 FZ1v =0,83∙0,5∙14752=4285H
Fan =Fa1 – Fa=4285 – 1129=6013H
Эквивалентнаянагрузка
P1 =VF2T ∙Kb∙Kt=1∙14752∙1,3∙1=19178H
PII =(xVF2 II+ЧFaII ) ∙Kb∙Kt=(0,4∙1∙16152∙1,71∙6013) ∙1,3∙1=21766H
Долговечность наиболее нагружаемого подшипника
13 Расчет подшипников выходного вала
Радикальные нагрузки
Эквивалентная нагрузка
P=VF2 ∙Kb∙R=1∙17623∙1,3∙1=22910H
Требуемая динамическая грузоподъёмность
Принимаем подшипник С=12100Н
14 Расчет шпонки выходного вала
Исходные данные:
d=95мм; b=0,5мм; h=14мм; t1 =9мм; l=110мм; T=2717мм
Рабочая длина шпонки
lp =l-b=110-25=85 мм
Напряжение на рабочих группах шпонки
15 Подбор смазки для редуктора
Сорт масла выбираем по окружной скорости колес по формуле
Δ=2T/DT =0,39 м/с
и по контактным напряжениям в зубе шестерни [I]=496 мПа
По таблице рекомендуемых сортов смазочных масел выбираем масло
U – F – A – 68 ГОСТ17-47 94-87
Объем масла, заливаемого в редуктор рассчитывается по формуле:
Uмасла =Рбв ∙0,35=11∙0,35=3,15 л