270=486ÌÏà.
Êîýôôèöèåíò
áåçîïàñíîñòè
ïî ýòîé æå
òàáëèöå sF =1,75.
коэффициент долговечности kFL =1,
коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки kFC =1, т.к.
передача не реверсивная.
Получаем допускаемые напряжения
изгиба по формуле 8.67 [1]
для колеса ,
для шестерни .
Определяем коэффициент ширины
шестерни относительно межосевого расстояния из формулы [2]:
,
тогда ,
где kd = 430МПа1/3
-вспомогательный коэффициент для стальных косозубых колес;
u =3
-передаточное число редуктора;
kнв =1,1
-коэффициент неравномерности распределения нагрузки.
На основании рекомендаций [2] по
таблице принимаем параметр коэффициента ширины шестерни относительно модуля
зацепления шm=25, следовательно , выбираем из стандартного ряда
модуль m = 3 мм.
Определяем суммарное число зубьев
передачи:
Определяем числа зубьев шестерни и
колеса,
.
Определяем диаметры зубчатых колес
делительные: ,
вершин: ,
впадин: .
Определяем усилия в зацеплении:
окружная сила
радиальное усилие в зацеплении:.
Определяем, какую долю от
динамической грузоподъемности составляет радиальная нагрузка передачи:
.
Выполняем проверочный расчет на
усталость по контактным напряжениям по формуле 8.10 [1]:
.
Предварительно определим коэффициент
нагрузки , окружная
скорость при этом определяется по формуле , по таблице 8.2 [1] назначаем 9-ю
степень точности, а по таблице 8.3 [1] коэффициент динамической нагрузки kнv =1,1.
Находим контактные напряжения
.
Выполним проверочный расчет по
напряжения изгиба по формуле 8.19 [1]:
,
где YF -коэффициент
формы зуба, по графикам на рисунке 8.20 [1], при коэффициенте смещения x = 0,
находим YF1 =4,15, YF2 =3,75;t -окружная
сила,
;
F -коэффициент
нагрузки, .
Расчет выполняем по колесу как по
более слабому.
Получаем
, условие прочности соблюдается.
Задача 3
По данным задачи 2 рассчитать
ведомый вал редуктора и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения.
Привести рабочий чертеж вала.
Решение
Назначаем материал вала сталь 45,
термообработка -улучшение, ув =750МПа, ут =450МПа.
Определим усилия в зацеплении:
-окружная сила на колесе,
-радиальная сила.
На выходном конце вала силы трения
колодок уравновешиваются.
Определяем реакции в опорах и строим
эпюры изгибающих и крутящих моментов (стр. 262, [1]).
Рассмотрим вертикальную плоскость.
откуда
,
, ,
откуда
Рассмотрим горизонтальную плоскость.
, откуда
,
, откуда
.
Строим эпюры суммарных изгибающих
моментов
Из эпюры суммарных изгибающих
моментов видно, что опасным сечением является сечение под зубчатым колесом,
ослабленное шпоночным пазом, поэтому дальнейший расчет ведем для этого сечения.
Определяем запасы усталости для опасного сечения. При этом напряжения изгиба в
этом сечении будут равны:
а напряжения кручения -
Определим коэффициенты, входящие в
формулу для определения запасов сопротивления усталости [1]:
а) пределы выносливости
б) амплитуды постоянных и переменных
составляющих цикла напряжений
в) эффективные коэффициенты
концентрации напряжений
г) масштабный фактор Кd = 0,85;
д) фактор шероховатости КF =0,9;
е) коэффициенты корректирующие
влияние постоянной составляющей цикла на сопротивление усталости шу
=0,1, шф =0,05.
По формулам (стр. 267 [1] ) находим:
,
,
таким образом, условие прочности
выполняется. По этим условиям диаметры вала можно сохранить, однако этот вопрос
нельзя решить без расчета подшипников.
По диаметру dп =25мм
предварительно принимаем шариковый радиальный подшипник средней серии № 305 по
ГОСТ 8338-75 [3], у которого динамическая грузоподъемность С=14кН.
Определяем радиальную нагрузку
действующую на подшипники в опорах А и В соответственно:
Определяем эквивалентную
динамическую нагрузку действующую на подшипник по формуле:
где X =1, Y =0
-коэффициенты радиальной и осевой нагрузок соответственно (стр. 294 [1]);
V =1
-коэффициент вращения (стр. 292 [1]);
Кб =1,3 -коэффициент
безопасности, учитывающий характер нагрузки;
Кт =1 -температурный
коэффициент.
Динамическую грузоподъёмность
данного подшипника определим по формуле (стр.291 [1] ):
Следовательно, подшипник выбран
правильно.
болтовой вал редуктор
Список использованной литературы
1. Иванов М.Н. Детали машин. - М.:
Высшая школа, 1984.-336с., ил.
. Кузьмин А.В., Чернин И.М.,
Козинцев Б.С. Расчёты деталей машин. - Мн.: Выш. шк., 1986. - 400 с.
. Детали машин в примерах и задачах
под ред. С.Н. Ничипорчик и др. М.: Высшая школа, 1981