Детали машин

 табл.12.9 [1]

=0,77, =0,81 табл.12.2 [1]

=1,7, =1,45 табл.12.3 [1]

 (6.6)

МПа

 рис. 1.4 [1]

 (6.7)

6.1.1 Расчет подшипников

Принимаем подшипник  №206.

Характеристика  подшипников:

С=19500 Н; С₀=10000 [2].

Требуемая долговечность 5000 ч.

Реакции в  подшипниках:

 (6.8)

Н

 (6.9)

Н

 (6.10)

Коэффициент безопасности:

 табл. 9.4 [2]

Температурный коэффициент:

 табл. 9.5 [2]

Подшипник подобран верно.

6.2 Расчет промежуточного вала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал  вала сталь 45.

Определяем  изгибающий момент по формуле 

 Н·м (6.11)

 Н·м

Определяем  реакции в опорах в горизонтальной плоскости

Производим  проверку правильности определения  численных значений реакций

Определяем  реакции в опорах в вертикальной плоскости

Производим  проверку правильности определения численных значений реакций

2156+657,55-1976,48-837,07=0

Принимаем диаметр  вала под подшипник d=40 мм.

Определяем  диаметр вала в опасном сечении по формуле (6.2).

мм

Конструктивно принимаем d=45 мм.

Определим момент сопротивления сечения вала

 мм³

Определим полярный момент

Определим коэффициент  безопасности по изгибу по формуле (6.5)

=0

 табл.12.13 [1]

 табл.12.9 [1]

=0,77, =0,81 табл.12.5 [1]

=1,9, =1,7 табл.12.5 [1]

По формуле (6.6)

 рис. 1.4 [1]

По формуле (6.7)

6.2.1 Расчет подшипников

Принимаем подшипник  №208.

Характеристика  подшипников:

С=32000 Н; С₀=17800 [2].

Требуемая долговечность 7000 ч.

По формуле (6.8)

Н

По формуле (6.9)

Н

 е=0,28

X=0,56 Y=1,55

По формуле (6.12)

Подшипник подобран верно.

 

 

 

 

 

 

 

6.3 Расчет выходного вала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал  вала сталь 45

Определяем  изгибающий момент по формуле (6.12)

 Н·м

Определяем  реакции в опорах в горизонтальной плоскости

Производим  проверку правильности определения  численных значений реакций

Определяем  реакции в опорах в вертикальной плоскости

 

Проверка

599,5+2156-2755,5=0

Диаметр выходного  конца вала d=55мм

Диаметр под  подшипники d=65мм

Определяем  диаметр вала в опасном сечении по формуле (6.2)

мм

Определим момент сопротивления сечения вала по формуле (6.3).

Определим полярный момент по формуле (6.5).

Определим коэффициент  безопасности по изгибу по формуле (6.5).

 табл.12.13 [1]

 табл.12.9 [1]

=0,77, =0,81 табл.12.2 [1]

=1,9, =1,7 табл.12.3 [1]

По формуле (6.7)

По формуле (6.7)

6.3.1 Расчет подшипников

Принимаем подшипник №213.

Характеристика  подшипников:

С=56000 Н; С₀=34000 [2].

Требуемая долговечность 5000 ч.

Реакции в  подшипниках определим по формуле (6.8).

Н

По формуле (6.10)

Н

 е=0,42

X=0,56 Y=1,55

По формуле (6.11)

Подшипник подобран верно.

 

7 РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

7.1 Выбор материала  и методика расчета

Для закрепления на валах  зубчатых колес и соединительных муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360 /СТ СЭВ 189-75/. Материал шпонок - сталь 45 для шпонок с пределом прочности .

Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине или на основании допускаемых напряжений находится ее длина.

7.2 Расчет шпонок

Рабочая длина шпонки определяется по формуле:

 (7.1)

гдеT - наибольший крутящий момент на валу, Нм;

d - диаметр вала, мм;

h - высота шпонки, мм;

 МПа – допускаемые напряжения  смятия;

t₁ - заглубление шпонки в валу, мм.

       7.2.1. Шпонка для соединения выходного вала со шкивом

Выбираем шпонку для  диаметра мм, и крутящим моментом Т=56 Нм для которой b=8 мм, h=7мм, t₁=4мм. Определяем минимальную длину:

 мм.

Полная длина шпонки мм.

Принимаем шпонка 8´7´20 ГОСТ 23360-78.

Для соединения шестерни и цилиндрического колеса с промежуточным валом принимаем шпонку для диаметра d=45 мм с крутящим моментом Т=213,2 Нм, для которой b=14 мм, h=9мм, t₁=5,5мм. Определяем минимальную длину:

Полная длина шпонки мм.

Принимаем шпонку 14´9´36 ГОСТ 23360-78.

Для соединения тихоходного  вала с цилиндрическим колесом выбираем шпонку для диаметра d=68 мм с крутящим моментом Т=644,9 Нм, для которой b=20 мм, h=12 мм, t₁=7,5 мм. Определяем минимальную длину:

 мм.

Полная длина шпонки мм.

Принимаем шпонку 20´12´50 ГОСТ 23360-78.

Для соединения входного вала с муфтой выбираем шпонку для диаметра d=55 мм с крутящим моментом Т=644,9 Нм для которой b=16 мм, h=10 мм, t₁=6 мм Определяем минимальную длину:

 мм.

Полная длина шпонки мм.

Принимаем шпонку 16´8´56 ГОСТ 23360-78.

 

8 ВЫБОР И РАСЧЕТ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ  МУФТ

 

По крутящему моменту  для соединения выходного вала с  рабочим валом передвижного вибратора выбираем по значению d=28мм и d=25мм муфту с торообразной оболочкой (МН 5809-65) со следующими характеристиками:

• передаваемый момент Т=23,6 Нм;
• частота вращения не более n=4000 об/мин;
• длина полумуфты L=38 мм;

Расчётный момент

Т_р =к_рТ=1,5*23,6=35,4 Н м,

где к_р – коэффициент режима работы привода.

Проверяем муфту по условию  прочности оболочки

 МПа,

где - допускаемое напряжение на сдвиг МПа;

D₀ – диаметр окружности, мм;

МПа< МПа.

Окончательно принимаем муфту 125-25 МН 5809-65.

 

 

9 ВЫБОР СМАЗКИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧ  И ПОДШИПНИКОВ

9.1 Смазывание зубчатого  зацепления

Так как у нас редуктор общего назначения и окружная скорость не превышает 12,5 м/с, то принимаем картерную  систему смазки, при которой в корпус редуктора заливается масло, так, чтобы венцы зубчатых колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю часть корпуса. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Для конически-цилиндрического  редуктора глубина погружения зубчатых колес в масло должна быть такой, чтобы коническое колесо было погружено  на всю ширину зубчатого венца.

По [7] определяем, что  для смазки редуктора при окружной скорости 2…5 м/с и контактных напряжениях до 60 МПа необходимо масло с кинематической вязкостью 28*10^-6 м²/с. принимаем для смазки передачи редуктора масло И-40А ГОСТ 20799-75. Контроль уровня масла осуществляется при помощи жезлового маслоуказателя. Для замены масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Внутренняя полость корпуса сообщается с внешней средой посредством установленной на крышку отдушины. Заливка масла осуществляется через люк.

9.2 Смазывание подшипников

Смазка подшипников  качения будет производиться  из картера редуктора в результате разбрызгивания масла зубчатым колесом. Для этого полости подшипников выполняются открытыми внутрь корпуса.

 

 

литература

 

1. Расчеты деталей машин/И.М. Чернин, А.В. Кузьмин, Г.М. Ицкович. – 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш.щкола, 1978. – 472 с.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2.– 6-е изд., перераб. и доп.–М.: Машиностроение, 1982.–584 с.
3. Детали машин в примерах и задачах/Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. - 2-е изд. -  Мн.: Вышэйшая школа, 1981. - 432 с.
4. Шейблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для техникумов. – М.: Высш. шк., 1991. – 432 с.
5. Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для  машиностроит. спец. техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Высш. шк., 1990. - 399 с.
6. Детали машин: Атлас конструкций/Под ред Д.Н. Решетова. - М.: Машиностроение, 1979. - 367 с.
7. Методическое пособие «Курсовое проектирование» по деталям машин и прикладной механике. Под общ. ред. Томило С.С. Минск: БГАТУ 2003 г. – с. 114.
8. Кузьмин А.В. Расчеты деталей машин: Справочное пособие/А.В. Кузьмин и др. - Мн.: Вышэйшая школа, 1986 - 400 с.