5. Розрахунок валів редуктора на міцність, жорсткість та стійкість

Вибір матеріалу валів та розрахунок допустимих напружень

Вихідні дані:

Сили які діють в зачепленні:

Колова сила F_t1857,5 Н

Радіальна сила F_r 676 Н

Коефіцієнт перенавантаження:

Обертовий момент на валу:

Допустиме навантаження на консолі тихохідного вала:

В горизонтальній площині з умови

Знак плюс означає, що спрямована вiрно.

З умови знаходимо опорну реакцію :

Знак мінус означає, що спрямована не вiрно.

Перевірка:

В вертикальній площині з умови знаходимо опорні реакції :

Перевірка:

Для підшипників сумарні опорні реакції:

Згинаючі моменти в небезпечних перерізах

В горизонтальній площині:

В вертикальній площині:

Сумарний згинаючий момент:

Рисунок6 - Схема навантаженя валу

Розрахунок вала за умов фактичного навантаження

Зведений момент , що враховує навантаження на ланках вала, де одночасно діє момент згину та крутний момент Т, Н·м.

Коефіцієнти чутливості матеріалу вала до асиметрії циклу напружень.

Розрахунковий діаметр вала у перерізах, де діє

Де ψ=1,8

Якщо у перерізі діє тільки крутний момент:

Проектування валу

Рисунок 7 – До проектування діаметрів вала у перерізах де діють навантаження

Діаметр у критичному перерізі в межах між визначають з урахуванням: нормального ряду чисел та узгодження з внутрішнім діаметром кілець підшипників, якщо переріз припадає на опору.

6. Перевірочний розрахунок підшипників

Вихідні данні :

Сили:

Колова сила F_t 1857,5 Н

Радіальна сила F_r 676 Н

на консолі тихохідного валу:

Підшипник 308 d=40 мм

D=90мм В=23 мм С=31900 Н Со=22700 Н

Необхідна динамічна вантажопідйомність підшипників:

де n – частота обертання вала, с^-1;

L_h – необхідний ресурс роботи підшипника;

Р – еквівалентне статичне навантаження, Н;

де Х – коефіцієнт, який враховує небезпечну дію радіального навантаження;

Y – коефіцієнт, який враховує небезпечну дію осьового навантаження;

K_δ – коефіцієнт безпеки, K_δ=1,4;

V­– Кінематичний коефіцієнт, V=1.

Тихохідний вал:

Підшипник №308 радіально-шариковий однорядний.

Перевіряємо придатність вибраного підшипника за умовою .

Отже вибраний пiдшипникзадовольняє вимогам.

7. Розрахунок шпонкових з’єднань

У даному редукторі застосовуються з’єднання коліс передач з валами за допомогою призматичних шпонок за ГОСТ 23360-78.

Рисунок 8 - З'єднання призматичною шпонкою

Швидкохідний вал

Розрахунок шпонкового з’єднання консольної ділянки швидкохідного вала

За діаметром вала d=32мм згідно зі стандартом вибираємо такі розміри з’єднання: ширина шпонки b = 10 мм; висота h = 8 мм; глибина паза на валу t₁ = 5 мм і у маточини колеса t₂ = 3,3 мм.

Допустимі напруження приймаємо як для нерухомого з’єднання, передаючого навантаженя з поштовхом [σ]=100МПа.

Розрахуєморобочудовжину шпонки, мм:

Повна довжина шпонки, мм:

За стандартом беремо l=22 мм.

Отже, з’єднання можна здійснити призматичною шпонкою ГОСТ 23360-78