Навигация
Расчет шпоночных соединений
53034
знака
1
таблица
0
изображений
5. Расчет шпоночных соединений
5.1 Расчет шпоночного соединения промежуточного вала
Шпоночные соединения нагружаются в основном вращающим моментом.
В данном редукторе применяются призматические шпонки.
Соединение призматическими шпонками ненапряженное. Оно требует изготовления вала и отверстия с большой точностью. Момент передается с вала на ступицу боковыми узкими гранями шпонки. При этом на них возникают напряжения сжатия σСМ , а в продольном сечении шпонки – напряжения среза τ.
Для упрощения расчета допускают, что шпонка врезана в вал на половину своей высоты, напряжения σСМ распределяются равномерно по высоте и длине шпонки, а плечо равнодействующей этих напряжений равно ~ d/2. Рассматривая равновесие вала или ступицы при этих допущениях, получаем условия прочности в виде
σСМ =
≤ [σсм] (5.1)
где σСМ -напряжение смятия, МПа;
Т-вращающий момент, Нм;
d- диаметр вала, м;
lp- рабочая длина шпонки, м;
k-глубина врезания шпонки в ступицу, м;
[ σСМ ]-допускаемое напряжение на смятие, МПа.
Для диаметра вала d =26 мм выбираем шпонку сечением 8х7 и из выражения (5.1) определяем рабочую длину шпонки
lp=
(5.2)
Подставляя крутящий момент Т= 8,9 Нм, диаметр вала d =26 мм, глубина врезания k=2,8мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим
lp ≥ 
= 1,9 мм.
Назначаем: шпонка 8х7х18 ГОСТ 23360-78.
Для диаметра вала d = 14 мм выбираем шпонку сечением 5х5 и из выражения (5.2) определяем рабочую длину шпонки Подставляя крутящий момент Т= 21,36 Нм, глубина врезания k=2мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим
lp ≥ 
= 11,8 мм.
Назначаем: шпонка 5х5х12 ГОСТ 23360-78.
5.2 Расчет шпоночного соединения промежуточного вала
Для диаметра вала d = 18 мм выбираем шпонку сечением 16х10 и из выражения (5.2) определяем рабочую длину шпонки Подставляя крутящий момент Т= 21,36 Нм, глубина врезания k=2,4мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим
lp ≥ 
= 7,9 мм.
Назначаем: шпонка 6х6х18 ГОСТ 23360-78.
5.3 Расчет шпоночных соединений тихоходного вала
5.3.1 Расчет соединения вал-ступица колеса
Для диаметра вала d = 55 мм выбираем шпонку сечением 6х6 и из выражения (5.2) определяем рабочую длину шпонки Подставляя крутящий момент Т= 165,8 Нм, глубина врезания k=4мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим получим
lp ≥ 
= 12 мм.
Назначаем: шпонка 16х10х45 ГОСТ 23360-78.
5.4 Расчет соединения вал-муфта
5.4.1 Расчет соединения вал-муфта на быстроходном валу
Для диаметра вала d = 16 мм выбираем шпонку сечением 6х6 и из выражения (5.2) определяем рабочую длину шпонки. Подставляя крутящий момент Т= 3,67 Нм, глубина врезания k=2мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим получим
lp ≥ 
= 1,8 мм.
Назначаем: шпонка 6х6х35 ГОСТ 23360-78.
5.4.2 Расчет соединения вал-муфта на тихоходном валу
Для диаметра вала d = 40 мм выбираем шпонку сечением 12х8 и из выражения (5.3) определяем рабочую длину шпонки. Подставляя крутящий момент Т= 165,8Нм, глубина врезания k=3,2мм и допускаемое напряжение смятия [σcм] = 125 МПа [3] получим
lp ≥ 
= 20,7 мм.
Назначаем: шпонка 12х8х100 ГОСТ 23360-78.
6. Подбор муфт
6.1 Подбор муфты на тихоходный вал
Для приближенного расчета вращающего момента Тк, нагружающего муфту в приводе, используют зависимость
Тк = Тн + Тд =КТн, (6.1)
где Тн – номинальный длительно действующий момент, Нм;
Тд – динамическая составляющая момента, Нм;
К – коэффициент режима работы.
Подставляя момент Тн = 165,8 Нм и коэффициент режима работы К = 1,5 в выражение (6.1) получим
Тк = 1,5 ּ165,8 = 248,7 Нм.
По полученному моменту Тк = 248,7Нм и диаметру тихоходного вала dб = 40 мм назначаем муфту
Муфта цепная 250-40-1,1 ГОСТ 20742-75
6.2 Подбор муфты на быстроходный вал
Определяем момент Тк по формуле (6.1)
Тк = 1,5 ּ3,67 = 5,5Нм.
По полученному моменту Тк = 5,5Нм и диаметрам электродвигателя
dэ =19 мм и быстроходного вала dб = 16 мм назначаем муфту
Муфта упругая со звездочкой 31,5-16-1-19-1 УЗ ГОСТ 14084-76
7. Выбор и обоснование способа смазки передач и подшипников
Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания, задиров, коррозии должно быть обеспеченно надежное смазывание трущихся поверхностей.
Для смазывания зубчатых передач широко применяют картерную смазку. Этот способ смазывания применяют для зубчатых передач при окружных скоростях от 0,3до 12,5м/с. Скорость колеса быстроходной ступени v=5,3м/с, промежуточной v=1,6м/с, тихоходной- v=0,74м/с. При вращении колес масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, оттуда стекает в нижнюю его часть, внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе (масленый туман). Которая накрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей. Для смазывания конической передачи используется брызговик, а для косозубой цилиндрической – паразитная шестерня.
Уровень погружения колес цилиндрических редукторов в масляную ванну колеблется в пределах hм ≈ 2m –0,25d2т. В масло погружают колеса промежуточной и тихоходной ступеней.
Важное значение при смазывании передач имеет объем масляной ванны.
V=BּLּH (7.1)
где V- объем масляной ванны, л;
B-ширина редуктора, дм;
L-длина редуктора, дм;
H-высота уровня масла, дм.
V=1,18ּ4,0ּ 0,64=3,0 л
Vуд=V/Рэдв=3,0/1,1=2,7>0.35 л/кВт
От количества залитого масла зависит его старение и частота замены. Емкость масляной ванны, обычно назначают из расчета 0,35-0,7 л/кВт. Для разрабатываемого редуктора – 2,7л/кВт.
Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. При назначении сорта масла руководствуются следующими соображениями: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем больше контактные давления на зубья, тем большей вязкостью должно обладать масло.
[σH1]=480,3МПа; V1=0,74м/с;
[σH2]=877,4МПа ; V2=1,6м/с;
[σH3]=227,3МПа ; V3= 5,3м/с.
Назначаем марку масла И-Г-А-46: индустриальное, для гидравлических систем, без присадок, с кинематической вязкостью 41-51мм²/с (сСт).
Для смазывания подшипников качения в проектируемых редукторах применяют масла и пластичные смазочные материалы.
При окружной скорости колес υ ≥ 1 м/с брызгами масла покрываются внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее со стенок масло попадает в подшипники.
Литература
1. Черемисинов В.И. Курсовое проектирование деталей машин. Киров:РИО ВГСХА,2002. –163с.,ил.
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн.спец.вузов.-5-е изд.,перераб. и доп. М.:Высшая школа, 1998. –447с.,ил.
3. ЧеремисиновВ.И. Расчет деталей машин. Киров:РИО ВГСХА,2001. –233с.,ил.
4. Савченко Ю.А. Стандарт предприятия. Киров:РИО ВГСХА, 2000. –72с.
Похожие работы
... – проектный (приближенный) расчет валов на чистое кручение , 2-й — проверочный (уточненный) расчет валов на прочность по напряжениям изгиба и кручения. 1. Определение сил в зацеплении закрытых передач. В проектируемых приводах конструируются червячные редукторы с углом профиля в осевом сечении червяка 2а = 40° .Угол зацепления принят α= 20°. а) на колесе: 1.1 Окружная сила Ft2, Н: Ft2= где T2 ...
... валиками (индекс М), шаг : д)конструктивные особенности: на валу установлена одна звёздочка для тяговой пластинчатой цепи; приводной вал конвейера соединён с выходным валом редуктора посредством горизонтально расположенной цепной передачи; е) расчётный срок службы; ж) кратковременная перегрузка ; з) номер типового режима нагружения - 2. 10.1 Предварительная разработка конструкции ...
... – КПД зубчатой цилиндрической прямозубой передачи; η3 = 0,99 – КПД пары подшипников качения, η4 = 0,8 – КПД цепной передачи Потребная мощность электродвигателя Частота вращения вала двигателя nЭ = n3 ∙ uРЕД ∙ uЦИЛ Где: – частота вращения вала конвейера; uРЕД = 16…50 – интервал передаточных чисел редуктора; uЦИЛ = 2,5…5 – интервал передаточных ...
... проекта по “Деталям машин” были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение. Целью данного проекта является проектирование привода цепного конвейера, который состоит как из простых стандартных деталей, так и из деталей, форма и размеры которых определяются на основе конструкторских, те
0 комментариев