- •Курсовая работа
- •Введение
- •Кинематический расчет привода
- •Выбор электродвигателя
- •Уточнение передаточных чисел
- •Частоты вращения и угловые скорости валов
- •Крутящие моменты и передаваемые мощности на валах
- •Расчет зубчатых передач
- •2.1 Выбор материалов и термообработки
- •2.2 Определение допускаемых контактных напряжений
- •2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
- •Расчет геометрических параметров цилиндрической передачи
- •Проверочный расчет
- •2.5 Проверочный расчёт зубчатой передачи
- •Расчет открытой передачи
- •3.1 Расчёт параметров цепной передачи
- •3.2 Проверочный расчёт
- •Нагрузки валов редуктора
- •4.1 Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •Разработка чертежа
- •5.1 Выбор материала валов
- •5.2. Предварительный выбор подшипников качения
- •5.3 Определение размеров ступеней валов в одноступенчатом редукторе
- •Определение расстояния между деталями
- •Расчёт конструктивных элементов зубчатых колёс
- •Выбор шпоночного соединения
- •Конструирование валов
- •6.1 Проверочный расчет подшипников качения
- •6.2 Проверка вала на прочность
- •6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения
- •Заключение
- •Список используемых источников
Нагрузки валов редуктора
Редукторные валы испытывают два вида деформации – изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.
4.1 Определение сил в зацеплении закрытых передач
Определим окружные силы на шестерне и на колесе :
; (4.1.1)
; (4.1.2)
;
;
Рассчитаем радиальные силы на шестерне и колесе :
; (4.1.3)
; (4.1.4)
где – угол зацепления, равный 20 .
;
Следовательно, ;
Определим осевую силу на шестерне и колесе :
; (4.1.5)
; (4.1.6)
;
Таблица 4.1.1 – Нагрузки, действующие в зацеплении
Элемент передачи |
Действующие нагрузки |
||
Окружная сила Ft, Н |
Радиальная сила Fr, Н |
Осевая сила Fa, Н |
|
Шестерня |
2059,48 |
757,16 |
293,47 |
Колесо |
2059,48 |
757,16 |
293,47 |
Разработка чертежа
5.1 Выбор материала валов
В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х, одинаковые для быстроходного и тихоходного вала.
Для тихоходного и быстроходного вала возьмём сталь 40Х, в таблице 5.1.1 представлены ее механические характеристики.
Таблица 5.1.1 – Механические характеристики материала вала
Элемент передачи |
Материал |
Вид термообработки |
Твердость НВ |
Механические характеристики материалов, МПа |
||||
σВ |
σТ |
σ-1 |
[σ]Н |
[σ]F |
||||
Валы |
40Х |
Улучшение |
235…262 |
790 |
640 |
376 |
514,3 |
255,95 |
5.2. Предварительный выбор подшипников качения
Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой скорости, схемы установки.
Определим тип, серию и схему установки подшипников:
Для цилиндрической косозубой передачи наиболее рациональным являются:
Радиальные шариковые однорядные подшипники средней серии для быстроходного вала и тихоходного вала.
По ГОСТу 8338-75 выберем размеры подшипников по величине диаметра внутреннего кольца:
Таблица 5.2.1 – Подшипники шариковые радиальные однорядные (ГОСТ 8338-75)
Для быстроходного вала выберем подшипник с обозначением 307, для тихоходного – 308.