для шестерні [? ] = = 237 МПа;

для колеса [? ] = = 206 МПа.

Знаходимо співвідношення :

для шестерні = 57,9 МПа;

для колеса = 55,5 МПа.

Подальший розрахунок проводимо для зубів шестерні, для котрого знайдене співвідношення менше.

Для прямозубих передач Y= 1;K =1;

?= = 17,52 МПа < [?] = 206 МПа, умова виконується

2.7.3. Проектний розрахунок валиків, їх конструювання. Підбір підшипників. Перевірний розрахунок валиків.

Перевірочний розрахунок валиків.

Перевірочний розрахунок валиків, їх конструювання.

Крутні моменти в поперечних перерізах валів:

ведений вал

Т2 = 0,1531·103 H·мм;

ведучий вал

Т1 = = = 0,0422 H·м;

Діаметр вихідного кінця ведучого валу по розрахунку на кручення при

[к] = 20 МПа.

dВ1 > = = 3,1 мм;

Приймаємо dВ1 = 3,6 мм; [3, c.162].

Діаметр підшипникових шийок dП1 = 4 мм;

Ведений вал.

Діаметр вихідного кінця

dВ2 > = = 4,1 мм.

Приймаємо dВ2 = 4,5 мм, [3, c.162].

Діаметри підшипникових шийок dП2 = 6 мм.

Діаметр валу в місці посадки циліндричного колеса d = 6,5 мм.

Підбір підшипників.

Проводимо вибір підшипників для одноступінчатого рядного редуктора.

Таблиця 2.1

Умовне по- | d | D | В | Вантажопідйомність кН

Значення підшипника | Мм | С | С

1000094 | 4 | 11 | 4 | 0,35 | 0,75

1000095 | 5 | 13 | 4 | 0,40 | 0,85

Викреслюємо підшипники ведучого і веденого валу і заміряємо відстань між реакціями,

l1 = 16 мм, l2 = 11 мм .

Ведучий вал

Сили діючі в зачеплені

колова F= 17,755 Н;

радіальна F = 6,463 Н;

Визначаємо реакції в підшипниках.

Площина yz

F l ? R ( l+ l) = 0;

R = = = 7,242 Н;

R R y

z

R F R

F x

l l

M(Н·мм)

115,731

M(Н·мм)

42,13

0,0978 0,0978

Т(Н·мм)

Рисунок 2.3 – Розрахункова схема ведучого валу.

R ( l+ l) ?? F l= 0;

R = = = 10,521 Н;

Перевірка:

R + R ?? F = 0;

10,521 + 7,242??17,755 = 0;

!Неопределенная закладка, RXI = 0;

площина xz

R ( l+ l) ? F l = 0;

R = = = 2,633 Н;

R ( l+ l) ? F l = 0;

R = = = 3,83 Н;

Перевірка:

?R ? R + F= 0;

??3,83 ? 2,633 + 6,463 = 0;

!Неопределенная закладка, RYII = 0;

Будуємо епюри згинаючих моментів

M = 0; M = R l1 = 10,521·58 = 115,731 Н·мм;

M = 0; M = R l1 = 3,83·58 = 42,13 Н·мм;

Сумарні реакції:

P = = = 11,20 H;

P = = = 7,70 H;

Розглядаємо ведений вал.

Визначаємо реакції в підшипниках.

Площина yz

F l ? R ( l+ l) = 0;

R = = = 7,242 Н;

R ( l+ l) ?? F l= 0;

R = = = 10,521 Н;

Перевірка:

R + R ?? F = 0;

10,521 + 7,242??17,755 = 0;

!Неопределенная закладка, RXI = 0;

площина xz

R ( l+ l) ? F l = 0;

R = = = 2,633 Н;

R ( l+ l) ? F l = 0;

y

R F F R

z

R R x

l l

42,13

M(Н·мм)

115,731

M(Н·мм)

0,3551 0,3551

Т(Н·мм)

Рисунок 2.4 – Розрахункова схема веденого валу.

R = = = 3,83 Н;

Перевірка:

? R ? R + F= 0;

??3,83 ? 2,633 + 6,463 = 0;

!Неопределенная закладка, RYII = 0;

Будуємо епюри згинаючих моментів

M = 0; M = R l1 = 10,521·58 = 115,731 Н·мм;

M = 0; M = R l1 = 3,83·58 = 42,13 Н·мм;

Сумарні реакції:

P = = = 11,20 H;

P = = = 7,70 H;

Перевірочний розрахунок валиків.

Ведучий вал

Матеріал валу Сталь 45 ГОСТ 1050, термообробка – нормалізація.

?B = 570 МПа, [3, c.34, таблиця 3.3].

Межа витривалості при симетричному циклі нормальних напружень

??1 0,43 ?B = 0,43·570 = 246 МПа.

Межа витривалості при симетричному циклі дотичних напружень

???1 0,58 ??1 = 0,58·246 = 142 МПа.

Розглянемо переріз під трибом. Діаметр вала в цьому перерізі 5 мм, діаметр

отвору 1,1

Концентрація напружень в цьому перерізі обумовлена радіальним отвором.

Значення коефіцієнтів k=1,8, k=1,75, (табл. 8.4 [3]); коефіцієнти =0,15;

= 0,1 (стор. 163, 166 [3]), масштабні фактори = 0,92 , = 0,83 (табл. 8.8 [3]);

Крутний момент Т1= 0,1136Нм.

Згинаючий момент горизонтальній площині

M = R l1 = 10,521·58 = 115,731 Н·мм;

в вертикальній площині

M = R l1 = 3,83·58 = 42,13 Н·мм;

Результуючий момент

123,12 Нмм.

Момент опору крученню

мм3.

Момент опору згину

мм3.

Амплітуда і середнє значення циклу дотичних напружень

?= ?= = = = 2,55 МПа.

Амплітуда нормальних напружень згину

МПа;

середні напруження m = 0.

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напуженням

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напуженнях

Результуючий коефіцієнт запасу міцності

Ведений вал.

Розглянемо переріз валика під циліндричним колесом. Діаметр вала в цьому перерізі 6,5 мм, діаметр отвору 1,5.

Концентрація напружень в цьому перерізі обумовлена радіальним отвором.

Значення коефіцієнтів k=1,8, k=1,75, (табл. 8.4 [3]); коефіцієнти =0,15; = 0,1 (стор. 163, 166 [3]), масштабні фактори = 0,92 , = 0,83 (табл. 8.8 [3]);

Крутний момент Т2= 0,3551 Нм.

Згинаючий момент горизонтальній площині

M = R l1 = 10,521·58 = 115,731 Н·мм;

в вертикальній площині

M = R l1 = 3,83·58 = 42,13 Н·мм;

результуючий

= 123,12Нмм.

Момент опору крученню

мм3.

Момент опору згину

мм3.

Амплітуда і середнє значення циклу дотичних напружень

?= ?= = = = 4,28 Мпа.

Амплітуда нормальних напружень згину

= 5,94 MПа;

середні напруження m = 0.

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напуженням

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напуженнях

Результуючий коефіцієнт запасу міцності

2.7 Геометричний синтез планетарного редуктора.

Знаходимо передаточне відношення за відомою формулою:

i= 1 + ;

При синтезі планетарного механізму враховують ряд умов:

1) співвісності,

2) сусідства,

3)