6. Расчет элементов корпуса редуктора
При определении основных размеров корпуса и крышки пользуясь указаниями (с.55)/5/. Размеры литейных уклонов и радиусов принимаем по рекомендациям (с.45)/5/
6.1. Толщина стенки редуктора:
где
- большее из межосевых расстояний, . Принимаем .6.2. Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора:
- до боковой поверхности вращающейся части:
принимаем с=9мм;
- до боковой поверхности подшипника качения:
;принимаем с1=3мм;
6.3. Расстояние в осевом направлении между вращающимися частями, смонтированными на:
- на одном валу:
принимаем
- на разных валах:
принимаем
6.4. Радиальный зазор между зубчатым колесом одной ступени а валом другой ступени (min):
принимаем
6.5. Радиальный зазор от поверхности вершин зубьев:
- до внутренней поверхности стенки редуктора:
- до внутренней поверхности стенки корпуса:
принимаем
6.6. Расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора:
принимаем
6.7. Ширина фланцев S:
соединяемых болтом диаметром
,6.8.Толщина фланцев боковой крышки:
6.9. Высота головки болта:
6.10. Эскизная компоновка редуктора.
Прежде чем начинать эскизную компоновку редуктора, необходимо решить вопрос о смазке подшипников валов. Смазка подшипников валов осуществляется твёрдой смазкой при окружной скорости колес
, так как окружная скорость колес цилиндрической пары промежуточного вала , принимаем тип смазки – твёрдая смазка.Эскизную компоновку редуктора выполняют на миллиметровой бумаге в масштабе 1:1, вид горизонтальный по плоскости разъема корпуса и крышки. Вычерчиваем зубчатые колеса, валы, размещаем опоры, очерчиваем контуры фланца корпуса и внутреннюю стенку корпуса. Размещаем прижимные крышки. Размещаем ведущую звездочку в ведомый шкив.
В результате эскизной компоновки для тихоходного вала имеем длину плеч (расстояние) от центра приложения сил (усилий) до точек приложения опорных реакций
.7.Проверочный расчет на выносливость выходного вала редуктора
7.1. Схема нагружения вала (силы, действующие в зацеплении):
Окружное усилие в зацеплении Z3-Z4 по формуле (9.43/1/ с.197)
Радиальное усилие в зацеплении по формуле (9.43/1/с.197).
Нормальное усилие в зацеплении по формуле (9.42/1/с.198).
Нагрузка на вал от муфты:
Реакции опор в двух плоскостях:
а) в вертикальной плоскости:
Проверка правильности определения реакций:
б) в горизонтальной плоскости:
Проверка правильности определения реакций:
7.2. Изгибающие моменты в плоскостях:
7.3. Эпюра суммарных изгибающих моментов:
Результирующие изгибающие моменты, приведенные в одну плоскость в сечение под зубчатым колесом:
7.4. Эпюра крутящих моментов.
Все эпюры крутящих и изгибающих моментов представлены на рисунке 3.
7.4. Суммарные реакции в опорах: (приведенные в одну плоскость), которые потребуются при подборе подшипников:
7.5. Характеристики материала вала:
Опасным сечением вала является: 1, в котором действует максимальный крутящий и изгибающий моменты, к тому же сечение ослаблено шпоночной канавкой, которая в тоже время является концентратором напряжений. Определяем коэффициент безопасности в этом сечении:
Выбираем материал вала: Ст.40.
Механические свойства стали: (по табл.2.2. /3/)
предел выносливости при изгибе
,предел выносливости при кручении
,коэффициент чувствительности при изгибе
,коэффициент чувствительности при кручении
7.6. Нормальные напряжения:
где
для вала
, по СТ СЭВ 189-75 «Размеры сечений шпонок» принимаем: , (табл.2.29)/1/7.7. Касательные напряжения от нулевого цикла:
где
7.8. Эффективные коэффициенты концентраций напряжений (шпоночная канавка) для стали 40 с
(табл. 2.6.) /3/