Рассчитать ведомый вал одноступенчатого редуктора привода конвейера

Расположение опор относительно зубчатых колес симметрично. Сила, действующая на вал со стороны цепной передачи F_цеп, направлена под углом Θ = 30⁰ к горизонту. Зубчатое колесо вращается по ходу часовой стрелки, если смотреть на него со стороны звездочки. Данные для расчета взять в табл. 5.6 и табл. 5.8, занести в табл. 5.13

Таблица 5.13 Исходные данные

Силы в зацеплении, Н			Делительный диаметр зубчатого колеса; d2, мм	Ширина венца зубчатого колеса; b2, мм	Вращающий момент на валу колеса; M2 , Н·м
Ft2	Fr2	Fa2

 

Все полученные значения параметров, без указаний, округляют до ближайшего большего стандартного числа по ГОСТ 6636-69 (целого четного или кратного 5)

1 Проектировочный расчет вала

b

1.1 Выбираем материал вала

Для изготовления вала принимаем сталь 45 с [τ_к] = 20 МПа; . [σ_-1и]= 65 МПа.

1.2 Определяем диаметр выходного конца вала из расчета на кручение, d _В , мм:

,

округляем значение диаметра до ближайшего большего стандартного: 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 53; 56; 60; 63; 67; 71; 75; 80; 85.

1.3 Определяем диаметр вала в местах расположения подшипников, d_П , мм:

d_П = d _В + 2·t ,

где t ― высота заплечика подшипника, выбирается из таблицы 5.14.

Расчетное значение d_Покругляют до ближайшего большего числа делящегося на «5».

1.4 Определяем диаметр вала в месте установки зубчатого колеса, d_К, мм:

d_К = d_П + 3·r ,

где r ― координата фаски подшипника, выбирается по таблице 5.14.

1.5 Определяем длину посадочного конца вала под звездочку, l_МТ, мм:

l_МТ  = 1,5· d _В

1.6 Определяем длину промежуточного участка тихоходного вала, l_КТ, мм:

l_КТ  = 1,2· d_П

1.7 Определяем диаметр наружной резьбы конического конца вала, d_р, мм:

d_р= 0,9·[d_B –0,1 l_МТ ]

Примечание: Входной и выходной валы редукторов имеют цилиндрические или конические консольные участки для установки полумуфт, шкивов, звездочек, зубчатых колес. Размеры консольных участков стандартизированы:

ГОСТ 12080-66 «Концы валов цилиндрические»;

ГОСТ12081-72 «Концы валов конические».

Таблица 5.14 Справочные параметры для конструирования вала

Параметры	Значения, мм
d В	17-23	24-31	32-39	40-44	45-51	52-59	60-66	67-79	80-89	90-95
tцил	3,0	3.5	3,5	3,5	4,0	4,5	4,6	5,1	5,6	5,6
tкон	1,5	1,8	2,0	2,3	2,3	2,5	2,7	2,7	2,7	2,9
r	1,5	2,0	2,5	2,5	3,0	3,0	3,5	3,5	2,7	4,0

1.8 Эскизная разработка конструкции вала и оценка его размеров по чертежам

рис. 5.8, рис. 5,9, а. Конструктивно назначаем: l₁ , l₂ , l₃:

l₂ =l₃ =b₂ /2+(20…30),

 l₁ = l₂ +(10…20)

2 Проверочный расчет вала (см. рис. 5.9)

2.1 Определяем силу, действующую на вал со стороны цепной передачи, F_А, Н:

F_А = F_цеп = 125· ,

2.2 Силу F_А, с которой цепная передача действует на вал, раскладываем на составляющие в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. 5.9, б)

F_Ау = F_А·sinΘ = F_А·sin30º;

F_Аx = F_А·cosΘ = F_А·cos30º

2.3 Определяем изгибающие моменты в опасных сечениях[3] вала и строим эпюру в вертикальной плоскости (см. рис. 5.9, в)

определяем реакции опор, Н:

∑М_Б = 0; F_Ау ·l₁ +F_t ·l₂ - R_Гу(l₂ + l₃ ) = 0; R_Гу = (F_Ау ·l₁ +F_t ·l₂ )/(l₂ + l₃ );

∑М_Г = 0; F_Ау (l₁ +l₂ +l₃ )-R_Бу (l₂ +l₃ )-F_t ·l₃ = 0; R_Бу =[F_Ау (l₁ +l₂ +l₃ ) - F_t ·l₃ ]/(l₂ + l₃ )

определяем значения изгибающих моментов в опасных сечениях, Н·м:

точка Б, сеч. I-I, справа, М_хБ = F_Ау · l₁

точка В, сеч. III-III, справа, М_хВ = F_Ау ·(l₁ +l₂ )-R_Бу·l₂

точка В, сеч. III-III, слева, М_хВ = R_Гу · l₃

2.4 Определяем изгибающие моменты в опасных сечениях вала и строим эпюру в горизонтальной плоскости (см. рис. 5.9, г):

определяем реакции опор, Н:

∑М_Б = 0; F_Ах ·l₁ -F_r ·l₂ -F _а ·d₂/2-R_Гх(l₂ + l₃ ) = 0; R_Гх =(F_Ах ·l₁ -F_r ·l₂ -F _а ·d₂/2)/(l₂ +l₃ )

∑М_Г = 0; F_Ах (l₁ +l₂ +l₃ )- R_Бх(l₂ +l₃)+F_r ·l₃ -F _а ·d₂/2 = 0;

R_Бх =[F_Ах ·(l₁ +l₂ +l₃ ) + F_r ·l₃ + F_а ·d₂/2]/(l₂ +l₃ )

2.5 Определяем значения изгибающих моментов в опасных сечениях, Н·м:

точка Б, сеч. I-I, справа, М_уБ = F_Ах · l₁

точка В, сеч. III-III, справа, М_уВ =F_Ах ·(l₁ +l₂ )-R_Бх ·l₂

точка В, сеч. III-III, слева, М_уВ = R_Гх ·l₃

2.6 Определяем крутящие моменты, Н·м, в опасных сечениях (см. рис. 5.9, д):

М_кВ = М_кБ = М_кА = М₂

2.7 Определяем эквивалентный изгибающий момент в точке Б, Н·м:

2.8 Определяем диаметр посадочного места под подшипник, d _рБ, мм из упрощенного проверочного расчета вала на усталость:

Сравниваем расчетный диаметр посадочного места под подшипник

(см. п. 2.6) с принятым из конструктивных рекомендаций (см. п. 1.3) d _рБ ≤ d_П[4].

2.9 Определяем эквивалентный изгибающий момент в точке В, Н·м:

2.10 Определяем диаметр посадочного места под зубчатое колесо, d _рВ,мм из упрощенного проверочного расчета вала на усталость:

Сравниваем расчетный диаметр посадочного места под зубчатое колесо (см. п. 2.8) с принятым из конструктивных рекомендаций (см. п. 1.4) d _рВ ≤ d _К.

Рассчитанные параметры вала зубчатой передачи заносят в контрольную таблицу 5.15

Таблица 5.15 Параметры ведомого вала зубчатой передачи

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 340; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!