Предел выносливости определяем по формуле:
(15.7 [2]) = 0,4 х 750 = 300 МПа = 0,2 х 750 = 150 МПаПо графику рис.15.5 [2] находим
Масштабный фактор Кd = 0,85
По графику рис.15.6 [2] находим
Фактор шероховатости поверхности Кf = 1,0
По таблице 15.1 [2] назначаем:
Коэффициент концентрации напряжений при изгибе К
= 1,85Коэффициент концентрации напряжений при кручении К
= 1,4Находим запас сопротивления усталости при совместном действии напряжений кручения и изгиба (15.3 [2])
Вывод: Запас прочности вала на сопротивление усталости обеспечен.
20.2.3 Расчет вала на статическую прочность при перегрузках.
Проверку статической прочности производим в целях предупреждения пластических деформаций и разрушений с учетом кратковременных перегрузок (например, пусковых и т.п.). При этом определяем эквивалентное напряжение:
, где (15.8 [2]) (15.9 [2])При перегрузках напряжения удваиваются и для опасного сечения в опоре В:
Находим:
Условия соблюдается.
Вывод: Статическая прочность вала при перегрузках обеспечена.
21. Расчет элементов корпуса
На рисунке 4 показан один из возможных вариантов корпуса вертикального одноступенчатого цилиндрического редуктора. Для удобства сборки корпус выполнен разъемным. Плоскости разъемов проходят через оси валов и располагаются параллельно плоскости основания.
Для соединения нижней, верхней частей корпуса и крышки редуктора по всему контуру разъема выполнены специальные фланцы, которые объединены с приливами и бобышками для подшипников. Между бобышками, основанием и на крышке имеются ребра жесткости.
Размеры корпуса редуктора определяются числом и размерами размещенных в нем деталей и их расположением в пространстве.
К корпусным деталям относятся прежде всего корпус и крышка редуктора, т.е. детали, обеспечивающие правильное взаимное расположение опор валов и воспринимающие основные силы, действующие в зацеплениях.
Корпус и крышка редуктора обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают методом литья или методом сварки (при единичном или мелкосерийном производстве).
Ориентировочно основные размеры корпуса определились при составлении компоновочной схемы. Теперь следует уточнить их.
Таблица
Наименование элемента | Обозначение | Эмпирическое соотношение | Размер, мм |
Зазор между вращающимися деталями и корпусом редуктора | 9 | ||
Толщина стенки корпуса редуктора | = 0,025а + 5 | 7 | |
Толщина стенки крышки редуктора | = (0,8…0,85) | 6 | |
Толщина фланца корпуса редуктора | = (1,5…1,65) | 11 | |
Толщина фланца крышки редуктора | = (1,45…1,5) | 10 | |
Толщина фланца подошвы корпуса | = 2,5 | 18 | |
Диаметр болтов по разъему корпусов и крышки | d | 10 | |
Ширина фланца | к | к ≈ 2,7d | 27 |
Диаметр болтов по приливам | d1 | 12 | |
Диаметр фиксирующих штифтов | d3 | 8 | |
Диаметр фундаментальных болтов | d2 | 16 | |
Наружный диаметр бобышки | D1 | D1 = Dкр.подш. + 4…5 | 96 |
Высота бобышки | h1 | конструктивно | |
Высота приливов | h2 | конструктивно | |
Расстояние между осями болтов | а// | а// = (1,1 – 1,2) d1 | 14 |
Расстояние между осями болтов на фланцах | t | t = 10 – 12d | 100 |
Толщина проушины | S | S = (1,5…2,0) | 12 |
Диаметр отверстия в проушине | dп | dп = (1,5…2,0) | 12 |
Радиус подъемных крючьев | R/ | R/ = (2,0…2,5) | 16 |
Ширина подъемных крючьев | n | n = (2,0…3,0) | 18 |
Толщина ребер жесткости | SI | SI = (0,9…1) | 7 |
Длина корпуса редуктора | L | L = da2+2a1+2 | 158 |
Ширина корпуса редуктора | В | В = в2+2a1+2 | 68 |
Высота корпуса редуктора | Н | Н ≈ Н1+а+(dа1/2)+а1+ | 232 |
Высота нижнего корпуса | Н1 | Н1 = +в2+dа2/2 | 117 |
Рис.4.
22. Смазка редуктора
В настоящее время в машиностроении широко применяют картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.
22.1 Выбор сорта смазки
Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.
Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружности скорости колес.
Окружная скорость колес ведомого вала определена в пункте 9.1 «П.З.», V2 = 2,7м/сек. Контактное напряжение определено в пункте 3.2 «П.З.»,