Цилиндрический редуктор

>Напряжение кручения (амплитуда переменных и постоянных составляющих цикла)

   

      Находим максимальное эквивалентное напряжение по формуле:

где – коэффициент перегрузки;

 и  - коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости. Зависят от механических характеристик материала.

  

   Пределы выносливости (где - предел прочности стали 45)

        

  

- масштабный фактор 

- фактор шероховатости поверхности

- эффективный коэффициент концентрации  напряжений при изгибе

- коэффициент концентрации напряжений  при кручении

     Запас сопротивления усталости по изгибу:

    ; 

        Запас сопротивления по кручению:

    ;  

   

   

   Запас сопротивления усталости

Рассчитывать  вал на жесткость нет смысла, так как коэффициент запаса получился больше двух с половиной. Расчет на жесткость требуется при коэффициенте менее 2,5.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

11. Проверка прочности шпоночных соединений

Рис.6. Геометрия шпоночного соединения 

Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами  по ГОСТу 23360-78.

Материал шпонок – саль 45

  - предел текучести материала

     Допускаемое напряжение смятия: , где

  - допускаемый коэффициент запаса прочности;

  .

           

     Шпонка  на входном валу(на муфте)

Диаметр вала d=20мм, момент на валу Т=30,6Нм

  

         

     Шпонка  под цилиндрическим колесом

Диаметр вала в месте посадкиd=40мм, T=120Нм

   

 
 
 
 
 

     Шпонка  под конической шестерней

Диаметр вала в месте посадки d=30мм, Т=120Нм

   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     12.Расчет посадки с натягом 

Цилиндрическое  колесо  и выходной вал редуктора

   

Диаметр вала в  месте посадки: мм; диаметр ступицы: мм; длина ступицы:

  мм; мм; шероховатости вала и отверстия мкм. Сборка осуществляется методом прессования.

    Рис.7. Схема посадки с натягом

Окружная сила

K=2 – коэффициент запаса

f=0.1 – коэффициент трения

Давление на поверхность контакта  

;

Определяем расчетный  натяг:

   мм,

где Е₁ = Е₂ = 2,1×10⁵ МПа – модули упругости стали для вала и колеса:

      m₁ = m₁ = 0,3 – коэффициенты Пуассона стали для вала и втулки;

    ,   ;

    Определяем  потребный минимальный натяг:

      мм,

       где u = 1,2(R_z1 + R_z2) = 1,2(6,3 + 6,3) = 0,015 мм – поправка на срезание и сглаживание шероховатости поверхности при запрессовке. 
 

        По таблицам стандарта этот минимальный вероятностный натяг может гарантировать посадка ¯40 . 

мм- наименьший табличный натяг

мм – наибольший табличный  натяг

Проверяем условие  прочности с учетом заданной вероятности  отказа, где

 

С=0,5 – соответствует  вероятности Р=0,9986 обеспечения условия

       ; 0,0423 0,0249 - условие прочности соединения удовлетворяются

   Удельное давление вызывающее пластические деформации в деталях:

  - для ступицы

  - для вала

  Максимальный  расчетный натяг 

   мм

Соответствующее этому натягу давление

    МПа<

Следовательно подобранная посадка при наибольшем вероятностном натяге не вызывает

пластических  деформаций в посадочных поверхностях ступицы и вала. 

 

13. Выбор сорта масла 

     Смазывание  зубчатых зацеплений и подшипников  уменьшает потери на трение, предотвращает  повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.

     По  способу подвода смазочного материала  к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание. В разработанном редукторе картерный способ смазывания.

     Для удаления загрязненного масла и  для промывки редуктора в нижней части корпуса делают отверстие под пробку с цилиндрической резьбой. Под цилиндрическую пробку ставят уплотняющую прокладку из кожи, маслостойкой резины

     Масло следует выбирать по окружной скорости и контактным напряжениям:

       

По контактному  напряжению и окружной скорости выбираем вязкость масла, равную 28.

По кинематической вязкости выбираем масло индустриальное И – 30А

Подшипники смазываем  пластичной смазкой типа Литол – 24, которую закладываем в подшипниковые камеры при сборке. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    14. Список литературы

1. Иванов М.  Н.

Детали машин: Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. М.: Высш. шк.,1991. – 383 с.

2. Дунаев П.Ф,  Леликов О.П.

Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов, М.:Высш.шк., 2001

3. Чернавский  С.А.

Проектирование  механических передач: учебно – справочное пособие для втузов-М.:Машиностроение, 1984, - 560с

4. Чернавский  С.А.

Курсовое проектирование деталей машин-учебное пособие для  техникумов.: - М.: Машиностроение, 1979. -351с

5. Анурьев В.И.

Справочник конструктора – машиностроителя: В 3т.-М.:Машиностроение: - 1988