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
m
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