Для валов редукторов общего назначения применяют углеродистые стали Ст.3, Ст.4, Ст.5,25,30,40 и 45 без термообработки. Валы, к которым предъявляются повышенные требования по несущей способности и долговечности, изготавливают из улучшенных среднеуглеродистых или легированных сталей 35,40,45,40Х,40ХН и др. Ответственные тяжелонагруженные валы изготавливают из легированных сталей 40ХН,40ХН2МА, 30ХГТ и др. Механические характеристики сталей представлены в Приложении 7.
В нашем случае в качестве материала вала выберем конструкционную сталь 35 по ГОСТ 1050-88 со следующими механическими характеристиками:
¨ Определение диаметра и длины выходного конца тихоходного вала.
Так как конструкция вала (места приложения нагрузки, расположения опор и т.п.) на данном этапе не известно, то предварительно определяем минимальный диаметр из расчета только на кручение:
где dвых – диаметр выходного конца вала (диаметр вала под муфтой) , мм;
Т2 – крутящий (вращающий) момент на тихоходном валу, Нм;
[τ] – условное допускаемое напряжение при кручении, обычно принимают [τ]=15…30 МПа
После подстановки значений [τ] формула примет вид:
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 6636-69, которое должно соответствовать посадочному диаметру зубчатой муфты (Приложение 11).
Стандартные значения диаметра (мм) следующие:10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16;17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 6; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125 и т.д.
Читайте также: Узнать передаточное число редуктора заднего моста уаз
Длина выходного участка вала стандартизована и зависит от типа размера зубчатой муфты.
Зависимость диаметра и длины выходных концов валов представлены в Приложении 13.
В нашем случае принимаем ,
¨ Определение диаметров и длины участков ступенчатого тихоходного вала.
После определения диаметра и длины выходного конца вала назначают диаметры и длины других участков вала из конструктивных соображений с учетом удобства монтажа на вал колес, подшипников и необходимости фиксации этих деталей на валу в осевом направлении.
— Диаметр вала под подшипники определим по формуле:
— Длина вала под подшипник со стороны выходного конца вала может быть определена по формуле:
а с противоположной стороны длина вала под подшипник равна ширине подшипника, т.е.
Значение диаметра вала под подшипник должно быть стандартным и соответствовать диаметру внутреннего кольца подшипника.
— Диаметр вала под колесо определим по формуле:
— Длина вала под колесо соответствует ширине зубчатого колеса, т.е.
— Для фиксации колеса на валу вводится участок вала, называемый буртом.
— Длина бурта принимается из конструктивных соображений:
Чтобы прижать колесо к бурту применяется дистанционное кольцо.
Наружный диаметр кольца соответствует диаметру бурта, а длина кольца – длине бурта, т.е. .
¨ Предварительный выбор подшипников.
Подшипник выбираем по диаметру вала и по соотношению Fa/ Fr.
| Fa/ Fr | 1 |
| Тип подшипника | |
| Угол касательной α, градус |
Подшипники выбираем из Приложения 8 или 9 .
Для прямозубых передач применяют радиальные однорядные шарикоподшипники (ГОСТ 8338-75), для косозубых передач – радиально-упорные подшипники (ГОСТ 831-75).
Выбираем радиально-упорный подшипник тип 36000 легкой узкой серии для dп = 45 мм. (рис.6.5.)
 |
Представим параметры выбранного подшипника в таблице 6.12.:
| Обозначение подшипника | Размеры, мм | Грузоподъемность, кН | |||
| d | D | В | r | С | С0 |
| 2.5 | 32,3 | 25,6 |
Читайте также: Редуктор рпв 5 125 у2
¨ Предварительный выбор шпонок.
По величине посадочных диаметров выбираем размеры призматических шпонок по ГОСТ 23360-78. (Приложение 12)
Рис 6.6. Эскиз шпоночного соединения.
Длина шпонки принимается на 3…10 мм меньше, чем длина насаживаемой детали, из стандартного ряда. Зубчатое колесо крепится на тихоходном валу с помощью шпонки; на выходном конце вала крепится полумуфта так же с помощью шпонки.
Так как ширина насаживаемого колеса , то длину шпонки принимаем . Длина выходного конца вала, поэтому длину шпонки принимаем . Для призматических шпонок .
Параметры выбранных шпонок представим в виде таблицы 6.13:
| Диаметр вала d, мм | Сечение шпонки, мм | Глубина паза, мм | Длина шпонки l, мм |
| b | h | вала t1 | ступицы t2 |
| 5.5 | 3.8 | ||
| 3,3 |
6.5.2. Проверочный расчет тихоходного вала.
¨ Общая расчетная схема вала представлена на рисунке 6.7.
Рис. 6.7. Общая расчетная схема вала.
¨ Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА
5. РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА
— крутящий момент на выходном (тихоходном) валу редуктора:
— частота вращения вала: n4= 50 мин -1 ;
— материал вала – сталь 45 нормализованная
— делительный диаметр зубчатого колеса, насаженного на вал: d4=365 мм;
— рабочая ширина колеса тихоходной ступени b4= 50 мм.
окружное
радиальное
Расстояние между опорами: l=125 мм.
Расстояние между муфтой и правым подшипником f=74 мм.
Диаметр выходного конца вала: dB4= 55 мм; l= 82 мм.
Диаметр вала под подшипниками: dn= 60 мм.
Диаметр вала под зубчатым колесом: d= 65 мм.
Определяю реакции в вертикальной плоскости:
Н;
Н.
Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:
Определяю реакции в горизонтальной плоскости:
Н;
Знак (-) показывает, что реакция Вх на схеме направлена в противоположную сторону.
Читайте также: Редуктор мицубиси паджеро 3 задний 3501а668
Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости.
Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении (там, где насажено зубчатое колесо).
Суммарные реакции в опорах:
Расчет вала на выносливость.
Пределы выносливости стали 45:
при изгибе
при кручении
Нормальные напряжения для сечения под зубчатым колесом:
где W – для сечения со шпоночным пазом, момент сопротивления:
Для вала d= 65 мм по ГОСТ 8788 ширина паза b= 20 мм; глубина t= 7.5 мм, тогда
Касательные напряжения от нулевого цикла для сечения под зубчатым колесом:
где
— момент сопротивления при кручении.
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений (шпоночная канавка для стали 45 с пределом прочности менее 700 МПа):
Масштабные факторы для вала d= 65 мм.
Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла для среднеуглеродистых сталей:
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям;
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности:
Таким образом, прочность и жесткость обеспечены.
Подбор подшипников качения
На подшипники действует радиальная нагрузка RB= 11078 H, частота вращения вала n= 50 мин -1 .
Кгод= 0,5, откуда требуемая долговечность:
По диаметру, принятому в проектном расчете dn= 60 мм, предварительно принимаю радиальный шарикоподшипник №212 по ГОСТ 8338, у которого d=60 мм; D= 110 мм; С= 41 кН; С0= 31 кН.
Определяю приведенную нагрузку подшипника, приняв при вращающемся внутреннем кольце vk=1 и по табл. 3.4 [6] нахожу значения коэффициентов Х и Y, предварительно определив величину отношения:
, меньше любого из приведенных значений в табл. 3.4, следовательно Х=1; Y=0; тогда:
примет вид по табл. 3.5 [6] величина отношения С/р=2,785, следовательно, необходимая динамическая грузоподъемнось:
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
