Проектирование узла выходного вала редуктора

шпонка на вал 28.frw

КурсоваяДМ - титул.doc

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«Основы конструирования
ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
на тему «проектирование узла выходного вала редуктора»

Эскиз подшипника.frw

КурсоваяДМ.cdw

шпонка на вал 22.frw

Эпюра моментов.frw

Крышка.frw

Манжета.frw

КурсоваяДМ.doc

По таблице 8.8 (Иванов стр. 162) выберем сталь №45 улучшенную с параметрами
Предел контактной выносливости (по таблице 8.9 Иванов стр. 168): h.lim = 2HBср + 70 = 2263 + 70 = 596
Коэффициент безопасности (по таблице 8.9 Иванов стр. 168): SH = 11
Число циклов соответствующее перелому кривой усталости (рис. 8.40 Иванов стр.169): NHG = 18106
Ресурс передачи: NK = 60nвыхLh = 601708000 = 816106
Из таблицы 8.10 (Иванов стр. 173) для режима нагрузки «0» получаем H = 1
NHE = HNK = 1816106 = 816106
Т.к NHE > NHG то принимаем NHE = NHG. Тогда коэффициент долговечности
Допускаемое контактное напряжение:
Полезная мощность: P = Tвыхw;
По таблице 1.1 (Дунаев – Леликов стр.6): подшипник = 099; зубчатая передача = 096; муфта = 098
КПД привода: привод = подшипникподшипникзубчатая передачамуфта = 099099096098 092
Требуемая мощность:
По таблице 24.9 (Дунаев – Леликов стр. 417) выберем электродвигатель 80В6920
Требуемая частота вращения двигателя:
Фактическое передаточное число:
Межосевое расстояние:
По таблице 8.4 (Иванов стр. 136) ba = 04
bd = 05ba(U + 1) = 0504(541 + 1) 128 ba. max
По графику 8.15 (Иванов стр. 130) KH = 1065
(по ряду Ra 40 Иванов стр. 136)
Ширина колеса: bw = baaw = 0485 = 34 мм.
m = (001 002)aw = (001 002)85 = 085 17
Суммарное число зубьев:
Число зубьев шестерни:
Число зубьев колеса: Z2 = ZΣ – Z1 = 85 – 13 = 72
Делительные диаметры шестерни и колеса: d1 = mz1 =
= 213 = 26 мм; d2 = mz2 = 272 = 144 мм.
Проверочный расчёт на усталость по контактным напряжениям:
По таблице 8.3 (Иванов стр. 132) KHV = 106
Диаметр выходного вала (посадочного отверстия):
где [] = 15 30 МПа – допускаемое напряжение на кручение.
Принимаем dV = 28 мм.
Диаметр ступицы: dст = 15528 = 434 = 44 мм
Ширина торцов зубчатого венца: S = 22m + 005bw =
= 222 + 00534 = 61 мм. Принимаем S = 6 мм.
Толщина диска: С = 05(S + Sст); Sст = 05(dст - dV) =
= 05(44 - 28) = 8 мм; С = 05(6 + 8) = 7 мм.
Диаметр окружностей вершин шестерни: da1 = d1 + 2m +
+ 2x1m = 26 + 22 + 202352 309 мм.
Диаметр впадин зубьев шестерни: df1 = d1 - 25m + 2x1m =
= 26 – 252 + 202352 219 мм
Диаметр окружностей вершин колеса:da2 = d2 + 2m + 2x2m=
= 144 + 22 - 202352 1471 мм.
Диаметр впадин зубьев колеса:
df2 = d2 - 25m + 2x2m = 144 –
- 252 - 202352 1381 мм.
По диаметру вала выберем dV =
= 28 мм. выберем подшипник
шариковый радиальный однорядный
(Дунаев – Леликов таблица 24.10
стр. 417) с параметрами:
Толщина корпуса (Дунаев – Леликов стр.257):
Диаметр болта для крепления крышки:
K = 235d = 23510 = 235 мм.
Длина крышки: Lш = K + +
+ 2 3 мм = 235 + 6 + 2 3 = 315 325 мм. Примем 32 мм.
Размеры крышки подшипника: по диаметру D отверстия под подшипник (Дунаев – Леликов стр. 148): = 5 мм. d = 6 мм. z = 4.
Размеры других конструктивных элементов крышки: 1 =
= 12 = 125 = 6 мм.; 2 = = 5 мм.; Dф = D + (4 44)d = 62 +
+ (4 44)6 = 86 884 мм. Примем Dф = 86 мм.; C d = 6 мм.
По диаметру вала dV = 28 мм. (Дунаев – Леликов стр.431) выберем манжету резиновую армированную для валов «Манжета 1-28х42-3» ГОСТ 8752-79 с параметрами:
Выберем конец вала цилиндрический (Дунаев – Леликов стр. 432) с параметрами:
Для крепления крышки выберем «Болт М16-6g x 15.58.016 ГОСТ 7796-70» с параметрами:
По диаметру вала dV = 28 мм. (Дунаев – Леликов таблица 24.29 стр. 432) выберем шпонку призматическую с параметрами:
Расчетная длина шпонки:
где [см] = 80 150 МПа. (Иванов стр. 90).
Принимаем [см] = 120 МПа.
Длина шпонки: l = lr + b = 952 + 8 = 17 52 мм. Принимаем
l = 28 мм. (Дунаев – Леликов таблица 24.29 стр. 432)
По диаметру конца вала равному 22 мм. выбираем для него ту же шпонку.
Расчетная длина шпонки на конце вала:
Длина шпонки на конце вала: l = lr + b = 1212 + 8 =
= 20 12 мм. Принимаем l = 22 мм.
Сумма моментов сил относительно точки B:
Сумма моментов сил относительно точки A:
Из эпюры видим что опасным сечением является В.
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник:
R = Rb = 24689 V = 1; Fa = 0; X = 1; K = 14; KT = 1
Q = (1124689 + 10)141 34565 H.
Динамическая грузоподъемность подшипника:
где a1 = 1; a23 = 075; α = 3
Амплитудное напряжение изгиба:
Запас прочности по нормальным напряжениям:
где m = 0 (Иванов стр. 300);
Материалом вала выберем сталь 12ХН3А. По таблице 10.2 (Дунаев – Леликов) для этого типа стали -1 = 430 МПа.
K = 3 (таблица 15.1 Иванов).
По dV = 28 мм. Kd = 07 (график 15.5 Иванов).
KF = 1 т.к. вал шлифованный (график 15.6 Иванов).
Запас прочности по касательным напряжениям:
По таблице 10.2 (Дунаев – Леликов) для стали 12ХН3А
K = 18 (таблица 15.1 Иванов).
m = A = 896; = 01 (Иванов стр. 300)
Суммарный запас прочности: