Коэффициенты запаса прочности:
,где
= 1,79 – эффективный коэффициент нормальных напряжений по [1, табл. 6.5]; = 0,805 – масштабный фактор для нормальных напряжений по [1, табл. 6.8]; = 0,21 – для углеродистых сталей; ,где
= 1,68 – эффективный коэффициент касательных напряжений по [1, табл. 6.5]; = 0,688 – масштабный фактор для касательных напряжений по [1, табл. 6.8]; = 0,1 – для углеродистых сталей.Общий коэффициент запаса прочности
.Сечение Б-Б. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.
Изгибающий момент (положим x1= 20,5мм)
.Моменты сопротивления сечения нетто:
Амплитуда номинальных напряжений изгиба
.Среднее напряжение цикла нормальных напряжений
.Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
.Коэффициенты запаса прочности:
,где
= 1,79 – эффективный коэффициент нормальных напряжений по [1, табл. 6.5]; = 0,844 – масштабный фактор для нормальных напряжений по [1, табл. 6.8]; = 0,21 – для углеродистых сталей; ,где
= 1,68 – эффективный коэффициент касательных напряжений по [1, табл. 6.5]; = 0,724 – масштабный фактор для касательных напряжений по [1, табл. 6.8]; = 0,1 – для углеродистых сталей.Общий коэффициент запаса прочности
Сечение В-В. Концентрация напряжений обусловлена переходом от Æ63мм к Æ55мм: при
и коэффициенты концентрации напряжений . Масштабные факторы .Осевой момент сопротивления сечения
.Амплитуда нормальных напряжений
,где MXY = 176,5´103 Н*мм – изгибающий момент (эпюр моментов в схеме вала).
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
.Среднее напряжение цикла нормальных напряжений
.Коэффициенты запаса прочности:
; .Общий коэффициент запаса прочности
.10. Выбор муфты
При выборе муфт руководствуемся следующими соображениями. В приводах, испытывающих ударные нагрузки, следует предусматривать упругие муфты. Упругие муфты рекомендуется применять при не строго выдержанной соосности соединяемых валов в процессе монтажа и эксплуатации. Широкое распространение получили муфты с неметаллическими упругими элементами. Примем наиболее простую из них – муфта упругая втулочно- пальцевая (МУВП) по ГОСТ 21424-75 с цилиндрическим отверстием на концы валов по ГОСТ 12080-66. Упругие втулки из специальной резины, стойкой в минеральном масле, воде, бензине и керосине. Муфты выдерживают кратковременные двукратные перегрузки. Материал полумуфт – чугун СЧ 21-40. Материал пальцев – сталь 45. Муфту выбираем по диаметру вала и по величине расчётного момента
,где k = 1,4 – коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия;
Мном .= 26,75 Нм – номинальный передаваемый момент.
.Для согласования вала электродвигателя
и вала редуктора выбираем муфту с номинальным крутящим моментом . Полумуфту для вала электродвигателя выбираем по второму ряду (d = 30мм) и растачиваем до диаметра 32мм.11. Смазка редуктора
Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса на высоту зуба (примерно 10мм). Объем масляной ванны VM определяем из расчета 0,5 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности
дм3.По [1, табл. 8.8] устанавливаем вязкость масла в зависимости от окружной скорости. В быстроходной паре при скорости
м/с рекомендуемая вязкость ; в тихоходной м/с рекомендуемая вязкость . Среднее значение . По [1, табл.8.10] принимаем масло индустриальное И-100А по ГОСТ 20799—75 с вязкостью .Уровень масла контролировать жезловым маслоуказателем при остановке редуктора.
Подшипники смазывать пластичной смазкой, которую закладывают в подшипниковые камеры при сборке. Периодически смазку пополнять шприцем через пресс-маслёнки, заполняя на 2/3 объёма узла. Сорт смазки — УТ-1 ГОСТ 1957-73 [1, табл. 7.15].
12. Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80— 100° С;
в промежуточный вал- шестерню закладывают шпонку 12´8´32, напрессовывают быстроходное зубчатое колесо до упора в зубчатый венец вал- шестерни, насаживают распорную втулку и мазеудерживающие кольца, устанавливают предварительно нагретые в масле конические роликоподшипники;
в ведомый вал закладывают шпонку 16´10´45 и напрессовывают тихоходное зубчатое колесо до упора в бурт вала, затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают конические роликоподшипники, предварительно нагретые в масле.
На ведущий и ведомый валы насаживаются распорные втулки и крышки сквозные с впрессованными в них манжетами.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора, вкладывают регулировочные шайбы, регулировочные крышки (ранее собранные с регулировочным винтом и стопорным рычагом) и надевают крышку корпуса; покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, регулируют натяг подшипников. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки).
Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают звездочку и фиксируют её шайбой. Шайба крепится болтом М6, который фиксируется стопорной шайбой и штифтом.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляют крышку болтами.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
Библиографический список
1. С. А. Чернавский, Курсовое проектирование деталей машин, М.: «Машиностроение», 1980г.
2. П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов, Конструирование узлов и деталей машин, М.: «Высшая школа», 1998г.