Курсовая работа (т): Расчет и проектирование привода общего назначения

Диаметры окружностей вершин

Диаметры окружностей впадин

Силы, действующие в зацеплении быстроходной ступени (3-4):

- окружные силы

радиальные силы

3. Расчет валов редуктора

.1 Предварительный расчет валов и подбор подшипников

Выполняю расчёт для ориентировочного определения диаметров и размещения валов в корпусе редуктора вместе с подшипниками и зубчатыми колесами.

Ориентировочные диаметры волов определяю по результатам расчетов на кручение исходя из пониженых допускаемых напряжений.

Диаметр входного, быстроходного (II) вала:

С учетом ослабления вала под шпонку принимаю диаметр входного участка . Диаметр вала под подшипник

Для установки выбираю шариковый, радиальный, однорядный подшипник лёгкой серии 207.

Диаметр промежуточного (III) вала:

С учетом ослабления вала под шпонку принимаю диаметр вала под колесом .Диаметр вала под подшипник

Для установки выбираю подшипник радиальный, шариковый, однорядный, лёгкой серии 210.

Диаметр выходного, тихоходного (IV) вала:

С учетом ослабления вала под шпонку принимаю диаметр вала под колесом Диаметр вала под подшипник

Для установки выбираю подшипник радиальный, шариковый, однорядный, лёгкой серии 215.

Технические характеристики подшипников свожу в таблицу 5.

Таблица 5

.2 Основные размеры к эскизной компоновки редуктора

размеры подшипников даны в таблице 5;

межосевые расстояния:

рабочая ширина зубчатых колес:

диаметры делительных окружностей:

- расстояние между корпусом редуктора и телами вращения принимаю в диапазоне: :

расстояние (зазор) между внутренним колесом и внутренней стенкой редуктора:

.3 Проектный расчет валов из условия статической прочности (по эквивалентному моменту)

В соответствии с заданием расчет провожу только для промежуточного (III) вала.

Составляю общую схему сил, действующих в зацеплении зубчатых колес редуктора.

Схема сил, действующих в зацеплении зубчатых колес

Рисунок 2

Схема сил нагружения промежуточного вала

Рисунок 3

- силы действующие в зацеплении зубчатых колес:

- реакция в опорных точках А и В, в вертикальной плоскости;

реакция в опорных точках А и В, в горизонтальной плоскости;

расстояние между зубчатыми колесами и опорными точками (подшипников), получены из компоновочного чертежа редуктора.

Определяю реакции в опорах точек А и В вертикальной плоскости

Определяю реакции в опорах, в точек А и В, в вертикальной плоскости:

Построение эпюры изгибающих моментов вертикальной плоскости произвожу методом сечения:

Проверка:

Определяю реакции в опорах, в точек А и В, в горизонтальной плоскости:

Построение эпюры изгибающих моментов в горизонтальной плоскости произвожу методом сечения:

Проверка:

Определяю наибольшее значение суммарного изгибающего момента:

где изгибающий момент в горизонтальной плоскости в опасном сечении вала;

изгибающий момент в вертикальной плоскости в опасном сечении вала;

Определяю эквивалентный момент:

Определяю диаметр вала в опасном сечении:

где  - допускаемое напряжение при изгибе[2,c.64];

опасное сечение вала на чертеже;

Определяю реакции в опорных точках А и В вала (силы действующие на подшипник):

3.4 Расчет подшипников качения промежуточного вала редуктора

Номинальную долговечность подшипников качения  иливычисляю на основе эквивалентной нагрузки  и динамической грузо подъемности по формулам:

где показатель степени для шарикоподшипников m=3.

Для радиальных шарикоподшипников величина эквивалентной нагрузки определяется по формуле:

где коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца);

 - радиальная нагрузка действующая на подшипник;

 - осевая нагрузка действующая на подшипник;

коэффициент безопасности, для редукторов;

 температурный коэффициент при температуре до ;

- коэффициентдля определения радиальных подшипников, динамической радиальной и динамической осевой нагрузок;

При предварительной компоновке редуктора мной подобранны подшипники для валов в том числе и для промежуточного вала, подшипник 210 с параметрами:d=50 мм, D=90мм, B=20мм, =35,1 кН, С 0=19,8кН. Реакции на опоры RA=4212,8 Н, RВ=5169,6 Н.

Расчет веду по наиболее нагруженному подшипнику. Эквивалентная динамическая нагрузка:

Ресурс подшипника:

Выбранный подшипник 210 удовлетворяет требуемым условиям.

.5 Расчет шпоночных соединений

Расчет шпоночного соединение на смятие

где  диаметр вала под ступицей четвертого колеса определяю из компоновочного чертежа;

 - длина шпонки, определяю из компоновочного чертежа;