Целью практических работ и курсового проекта является формирование у студентов навыков проектирования машин
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Кафедра «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины
и оборудование»
РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА
Методические указания
по выполнению практических работ и раздела курсового проекта
по дисциплине «Детали машин»
для студентов направления подготовки 6.050502 «Инженерная механика»
специальности 7.05050308 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные машины и оборудование», а также направления подготовки 6.070106 «Автомобильный транспорт» специальности 7.07010601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» дневной и заочной форм обучения
| Утверждено на заседании научно-методического совета механического факультета Протокол № 8 от 26. 06. 2012г. | Утверждено на заседании кафедры «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» Протокол № 15 от 12. 06. 2012г. |
Макеевка 2012
УДК 621.81.001.66
Расчет валов редуктора: Методические указания по выполнению практических работ и раздела курсового проекта по дисциплине «Детали машин» (для студентов направления подготовки 6.050502 «Инженерная механика» специальности 7.05050308 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные машины и оборудование», а также направления подготовки 6.070106 «Автомобильный транспорт» специальности 7.07010601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» дневной и заочной форм обучения) / Сост. Новичков Ю.А., Юрченко Н.А. – Макеевка: Изд-во ДонНАСА, 2012. – 56с.
|
|
|
Целью методических указаний является оказание помощи студентам при выполнении практических работ по дисциплине «Детали машин», а также раздела курсового проекта по расчету валов редуктора. Излагаются в адаптированной форме современные научно-технические достижения и рекомендации стандартов в области расчета валов. Представлены примеры расчета валов ряда конструкций современных широко используемых редукторов в законченном числовом виде, даны рекомендации по конструированию валов. Наличие необходимого справочного материала позволяет практически без привлечения дополнительных источников выполнять все необходимые расчеты. Методические указания могут быть использованы при изучении дальнейших дисциплин, а также при выполнении дипломного проекта.
Составители: асс. Ю.А. Новичков
асс. Н.А. Юрченко
Рецензенты: доц. Р.И. Рыбалко
|
|
|
доц. В.А. Талалай
Ответственный за выпуск: проф. В.А. Пенчук
Содержание
| стр. | ||
| Введение | 4 | |
| 1. | Расчет валов | 5 |
| 1.1. | Расчет валов на жесткость | 5 |
| 1.2. | Расчеты валов на виброустойчивость | 6 |
| 1.3. | Расчет валов на прочность | 8 |
| 1.3.1. | Ориентировочный расчет вала | 8 |
| 1.3.2. | Расчет вала на статическую прочность в рассматриваемом сечении | 9 |
| 1.3.3. | Расчет вала на сопротивление усталости в рассматриваемом сечении | 13 |
| 2. | Кинематические схемы редукторов | 16 |
| 3. | Примеры расчета валов | 18 |
| 3.1. | Ведущий вал одноступенчатого червячного редуктора либо двухступенчатого с быстроходной червячной ступенью | 18 |
| 3.2. | Промежуточный вал двухступенчатого цилиндрического редуктора по развернутой схеме | 25 |
| 3.3. | Ведущий вал одноступенчатого конического редуктора или двухступенчатого с быстроходной конической передачей с круговым зубом | 34 |
| Литература | 43 | |
| Приложение А (справочное) | 44 | |
| Приложение Б (индивидуальные задания) | 56 |
Введение
Валы предназначены для передачи крутящего момента, а также для поддержания вращающихся деталей машин: зубчатых, червячных колес, шкивов ременных передач, звездочек цепных передач и т.п.
|
|
|
Валы работают: на изгиб и кручение (несущие на себе детали, через которые передается крутящий момент); дополнительно на растяжение или сжатие (при действии на установленные детали осевых нагрузок).
Так как валы передают крутящие моменты, то в их поперечных сечениях возникают касательные напряжения. Кроме того, от усилий в зацеплениях, силы натяжения ремней и цепей, веса деталей и собственного веса в валах возникают нормальные напряжения.
По конструкции валы могут быть гладкими (одного диаметра), ступенчатыми, сплошными и полыми, коленчатыми и гибкими.
В настоящих методических указаниях приводятся рекомендации по расчету валов цилиндрических, конических и червячных редукторов с представленными конкретными примерами. При расчете учитывается воздействие на быстроходный либо тихоходный вал консольных кривошипных сил муфт или сил от передач гибкой связью (ременных, цепных).
Целью практических работ и курсового проекта является формирование у студентов навыков проектирования машин.
Расчет валов
|
|
|
Расчет валов на жесткость
Необходимая жесткость валов при изгибе в основном определяется условиями правильной работы передач и подшипников. Этот расчет выполняется вместе с расчетом валов на прочность при использовании ЭВМ по программам, разработанным на кафедре «ПТСДМО».
Прогибы валов мало сказываются на работе передач гибкой связью, поэтому валы ременных и цепных передач обычно не рассчитывают на жесткость. Упругие перемещения валов зубчатых передач вызывают взаимный наклон колес и концентрацию нагрузки по длине зубьев, а также вызывают раздвигание осей, которое неблагоприятно для передач Новикова, а для эвольвентных приводит лишь к некоторому небольшому уменьшению продолжительности зацепления.
Жесткость валов, вращающихся в несамоустанавливающихся подшипниках скольжения, должна быть достаточной, чтобы обеспечить необходимую равномерность распределения давления по длине подшипников.
Жесткость валов, вращающихся в шарикоподшипниках, должна обеспечиваться такой, чтобы шарики не защемлялись в результате перекоса колец. Это условие обычно выдерживается и не требует специальной проверки.
Жесткость валов, вращающихся в роликоподшипниках, должна обеспечивать достаточно равномерное распределение давления по длине роликов. Ввиду отсутствия экспериментальных данных по влиянию перекосов на долговечность подшипников, этот расчет носит условный характер. В современных конструкциях роликоподшипников ролики или дорожки качения наружных колец делают с так называемой бомбиной, т.е. с несколько выпуклым профилем. Для этих подшипников соответствующая проверка отпадает.
Изгибная жесткость валов важна также с точки зрения колебаний.
Прогибы и углы наклона упругой линии валов определяют обычными методами сопротивления материалов. Для простых расчетных случаев следует пользоваться готовыми формулами, рассматривая вал, как брус постоянного сечения приведенного диаметра.
Для расчета ступенчатых валов, а при сложных нагружениях также для расчета гладких валов, следует пользоваться интегралами Мора.
Необходимая крутильная жесткость валов определяется различными критериями. Статические упругие угловые деформации кинематических цепей могут сказываться на точность работы машин, например, точных винторезных и зуборезных станков, делительных машин и т.д. Упругие деформации приводов медленных перемещений могут способствовать возникновению скачкообразных движений. В связи с этим, например, углы закручивания длинных ходовых валов тяжелых станков ограничивают величинами порядка 5¢ на 1м длины. Упругие деформации разветвленных приводов от одного двигателя для перемещения, в частности, мостовых кранов, порталов, поперечин тяжелых станков, могут привести к заклиниванию направляющих.
Для вала-шестерни недостаточная крутильная жесткость может привести к увеличенной концентрации нагрузки по длине зубьев. Для валов машин, в которых опасны крутильные колебания, например, в приводах от поршневых двигателей, крутильная жесткость валов имеет большое значение с точки зрения предотвращения резонансных колебаний и стойкости зубчатых передач.
Для большинства валов крутильная жесткость не играет существенной роли, и проверять валы на жесткость нет необходимости.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 357; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!