Другий етап компоновки редуктора

Викреслюємо шестірню і колесо за конструктивними розмірами знайденими раніш. Шестірню виконуємо за одне ціле з валом.

Для фіксації зубчатого колеса передбачаємо буртик вала з однієї сторони і встановлюємо розпорну втулку з іншої сторони.

Відклавши від середними редуктора відстань ℓ₂, проводимо осьові лінії і викреслюємо підшипники.

Відкладаємо відстань ℓ₃ і креслимо вихідний вал, так щоб діаметр d_{п 2} виходив за межу корпусу редуктора на 3-4мм.

2.10 Перевірка міцності шпонкових з’єднань

За ГОСТ 23360-78 вибираємо матеріал шпонок – сталь 45 нормалізована. Напруження зминання і умова міцності визначаються за формулою:

(2.10.1)

Допустиме напруження зминання при сталевій маточині

[σ_зм]=100÷120МПа, при чавунній [σ_зм]=50÷70МПа.

Ведучий вал.

d_B1 = 28 мм, bxh = 8 x 7 мм, t₁= 4 мм,

ℓ = 70 мм, T₁ = 51.82 H·м.

МПа < [ ]

Ведений вал.

d_B2 = 40 мм, bxh = 12 x 8 мм, t₁= 5 мм,

ℓ = 70 мм, T₂ = 199.05 H·м.

МПа < [ ]

d_K2 = 50 мм, bxh = 16 x 10 мм, t₁= 6 мм,

ℓ = 70 мм, T₂ = 199.05 H·м.

МПа < [ ]

Умова міцності виконується

2.11 Уточнюючі розрахунки валів

Уточнюючий розрахунок складається в визначенні коефіцієнтів запасу мічності S для небезпечних перерізів і порівняння їх з допустимими значеннями [S]. Міцність виконується при S³[S]=2,5.

(2.11.1)

Ведучий вал.

Переріз А-А діаметр d_В1 = 28 мм

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу вихідного кінця вала, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки.

Матеріал вала той самий, що і для шестерні,

сталь 45 , термообробка – поліпшення , σ_В = 780 МПа.

Межа витривалості при симетричному циклі згину

σ_-1= 0,43σ_В =0,43·780=335 МПа

Межа витривалості при симетричному циклі кручення

τ_-1= 0,58 σ_-1 =0,58·335=193 МПа

Коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням

Амплітуда нормальних напружень

МПа

= 821.13·20=16422.6 Н ∙ мм (х ≈ 20 мм)

W_нетто=

К_σ = 1,78, ε_σ =0.78, ψσ = 0,15 , σ_т = 0 , К_r = 1,68 , τ = 0,89,

0.1 , β = 0,97

Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням

Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг

W_КНЕТТО= мм ³

Загальний коефіцієнт запасу міцності

Ведений вал.

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу І-І вала під серединою зубчатого колеса dk₂ = 50 мм. Концентрація напруг обумовлена наявністю шпонкової канавки.

Матеріал вала Сталь 45 σ_В= 570 МПа

σ_-1=0,43 · = 0,43 · 570 = 246 МПа

τ_-1=0,58 · = 0,58 · 246 = 142 Мпа

К_τ= 1,58; К_σ = 1,49;

ε_τ = 0,70; ε_σ = 0.82;

ψ_τ = 0,1; ψ_σ = 0,15; β = 0,97

Амплітуда нормальних напружень згину

σ_υ= МПа

М_І-І= Н·м

W_нетто= мм³

Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг

МПа

W_{кнетто =}

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

Загальний коефіцієнт запасу міцності

Визначимо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІ-ІІ вала під підшипником dn ₂ = 55 мм. Концентрація напруг обумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом .

; (Л[2]с.166 табл.8.7)

ψ_σ = 0.15; ψ_τ = 0.1; β = 0.9

Згинаючий момент

Осьовий момент опору

мм³

Амплітуда нормальних напружень

МПа

σ_т = 0

Момент опору крученню

мм³

Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг

МПа

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

Загальний коефіцієнт запасу міцності

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІІ-ІІІ вихідного кінця вала d_В2 = 40 мм, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки

К_τ= 1,49; К_σ = 1,59; (Л[2]с.165, табл.8.5)

ε_τ = 0,73; ε_σ = 0,85; (Л[2]с.166, табл.8.8)

β = 0,97.

Згинаючий момент

М_{ІІІ-ІІІ} = F_M^·X₁ = 519.225·40 = 20769 Н·мм

Осьовий момент опору

W_нетто= мм ³

Амплітуда нормальних напружень згину

σ_υ= МПа

Момент опору крученню

W_нетто= мм ³

Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг

МПа

Коефіцієнт запасу міцності

Загальний коефіцієнт запасу міцності

2.12 Змащування редуктора. Вибір мастила

Змащування зубчастого зачеплення виконується занурюванням зубчастого колеса в масло. Об’єм масляної ванни визначаємо з розрахунку 0,25дм³ мастила на 1кВт потужності яка передається:

V=0.25P_ел (2.12.1)

V= 0,25·1.31 = 0,32 дм ³

Встановлюємо в’язкість мастила

при напруженні σ_Н = 405.5 МПа та швидкості υ = 0,60 м/с, в’язкість мастила повинна дорівнювати (Л[2], табл. 10.8)

Приймаємо мастило марки И-30A, камери підшипників заповнюємо пластичним мастилом марки ПВК.

Список використаної літератури

1. Матеріали директивних документів Верховної Ради та Кабінету Міністрів України, К.: Преса України

2. Чернявский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. М.:Машиностроение, 1987 – 416с

3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Высшая школа, 1991-432с

4. Общие требования к текстовым документам, К.: Госстандарт Укр., 1996