Схема на изходящия вал.
диаметър в края на изходящия вал – dиз [mm]
където:
= 15 ÷ 30 MPa – допустимо напрежение на усукване, като по- малките стойности са за бавно въртящи се валове;
Мус2 = M2 = 63,41 [Nm] – изходящ въртящ момент; dиз = 25 [mm] ; l = 42 [mm];
Разработване на конструкцията на редуктора.
Схемата на редуктора (Фиг.1) е начертана с основните размери на детайлите получени до този етап на проектирането.
7.1. Определяне на разположението на зъбните колела спрямо основата на тялото.
дебелина на стената на основата на тялото – δ [mm]
δ = 0,026 * aw + 3 = 0,026 * 82 + 3 = 5,13 [mm]
Основата на тялото ще се отлее от чугун, което налага дебелината му да е:
δ ≥8[mm]. Приемам: δ = 10 [mm]
разстояние между диаметъра на върховата окръжност на зъбните колела и вътрешната стена на редукторо: Δ [mm]
Δ = (1,2 ÷ 3) δ =1,2 * 10 = 12 [mm]
Приемам: Δ = 12 [mm]
разстояние от челото на малкото зъбно колело(главината) до вътрешната стена на редуктора: а [mm]
а = 10 ÷ 15 [mm]
Приемам: a = 12 [mm]
разстояние от вътрешното чело на лагерите до вътрешната стена на редуктора: L2 [mm]
L2 = 8 ÷ 12 [mm]
Приемаме: L2 = 10 [mm]
.Избор на конструктивна схема на лагеруване:
зъбните колела са цилиндрични с прави еволвентни зъби, следователно лагерите няма да са натоварени с осова сила;
приемам мазането на зъбните колела да става чрез потапяне в маслена вана, а на лагерите същото масло, чрез разпръсване.
За предварителните изчисления избирам:
за опори А и В – лагер сачмен радиален - 6304 БДС 4843-84, с размери:
за опори C и D - лагер сачмен радиален - 6206 БДС 4843-84, с размери:
d = 30 [mm] – вътрешен диаметър на малката гривна;
D = 62 [mm] – външен диаметър на голямата гривна;
B = 16 [mm] – широчина.
Разстоянието между средите на лагерите определям от Фиг.1 L = b1 + 2a + 2L2 + B = 32 + 24 + 20 + 16 = 92 [mm] = 0,092 [m]
Схемата на редуктора (Фиг.2) е начертана с основните размери на детайлите
Сили на взаимодействие между зъбите, опорните реакции, огъващи и еквивалентни моменти.
Сили на взаимодействие между зъбите на зъбните колела.
където:
M1 = 17,65 [Nm] – въртящ момент на входящия вал; M1 = Mус1 [Nm]
d1= 33 * 10-3 [m] – диаметър на делителната окръжност на задвижва- щото колело.
Fr1 = Ft * tgα = 1069,70 * tg200 = 389,34 [N]
където:
20
Същите сили, но с противоположни посоки действат върху голямото зъбно колело. Тези сили натоварват валовете и лагерите и трябва да се вземат пред вид при оразмеряването им.
Опорни реакции, огъващи и еквивалентни моменти на входящия вал.
Опорни реакции в хоризонталната равнината XZ: MB = 0 RAx * L – Ft1 * 0,5 = 0
Опорни реакции в вертикалната равнината XY: MB = 0 RAy * L – Fr1 * 0,5 = 0
Резултантните реакции от силите Fr и Ft
Огъващ момент в равнината XZ породен от силите Ft1 = Ft2 M1x = M2x = RAx * 0,5 * L = 534,85 * 0,5 * 0,092 = 24,60 [Nm]
Огъващ момент в равнината XY породен от силите Fr1 = Fr2 M1y = M2y = RAy * -0,5 * L = 194,67 * 0,5 * 0,092 = - 8,95 [Nm]
Резултантен огъващ момент в застрашеното сечение на
задвижващия вал.
Еквивалентен момент в застрашеното сечение на
задвижващия вал.
MB = M1 – Въртящ момент на вала α – поправъчен коефициент;
α = 1 за реверсивна предавка; α = 0,6 за нереверсивна предавка
Диаметър на задвижващия вал в мястото на закрепване на
малкото зъбно колело (най-натовареното сечение на вала) – d1k [m]
където:
[𝜎]огIII = 35 * 106 [Pa] – намаленото допустимо напрежение при сложна
съпротива
Приемам : d1k = 25 [mm]
Радиални реакции в равнината XY породени от радиалната сила
Fr
RCy = RDy = 0,5 * Fr = 0,5 * 389,34 = 194,67 [N]
RCy = RDy = 194,67 [N], тъй като Fr е разположена симетрично спрямо опорите
Радиални реакции в равнината XZ породени от радиалната сила Ft
RCz = RDz = – 0,5 * Ft = – 0,5 * 1069,70 = – 534,85 [N]
Резултантните реакции от силите Fr и Ft
RC = RD = 569,18 [N]
Диаграма на усукващи и огъващи моменти
Огъващ момент в застрашеното сечение.
където:
Огъващ момент в равнината XY породен от силата – Fr Mz2 = – 0,5 * L * RCy = – 0,5 * 92 * 10-3 * 194,67 = – 8,95 [Nm]
L = 92*10-3 [m] – разстояние между опорите.
Огъващ момент в равнината XZ породени от силата – Ft
My2 = – 0,5 * L * RCz = – 0,5 * 92 * 10-3 * (– 534,85) = 24,60 [Nm]
Резултантен огъващ момент в застрашеното сечение на задвижващия вал
Еквивалентен момент в застрашеното сечение на
задвижващия вал.
където:
Myc2 = M2 = 63,41 [Nm]
Диаметър на задвижвания вал в мястото на закрепване на
голямото зъбно колело (най-натовареното сечение на вала) –
d2k [m]
Където:
[𝜎]огIII2 = 25*106 [Pa] – намаленото допустимо напрежение при сложна съпротива
Приемам : d2k = 35 [mm]
Диаграма на усукващи и огъващи моменти
Избор на лагери.
Входящ вал
Лагерите работят при следните условия:
радиални натоварващи сили – RA = RB = 569,18 [N];
осови натоварващи сили – RAx = RBx = 0,000 [N];
честота на въртене – n1 = 811,69 [min-1];
работна температура – t < 1000 C;
желана часова дълготрайност –
лагерните гнезда са съосни в общо тяло
необходимата минимална динамична товароносимост – C [kN] се определя със зависимостта:
където:
QA = (X*V*RA + Y * RAX) * 10-3 [kN] – еквивалентно натоварване на лагера в опора – А;
RA = 569,18 [N] – радиално натоварване на лагера в опора – А; X = 1 – коефициент на радиалното натоварване;
Y = 0 – коефициент на осовото натоварване;
V = 1 – кинематичен коефициент, върти се вътрешната лагерна гривна;
ƒd = 4 – коефициент на динамично претоварване на редуктори; ƒt – топлинен коефициент при работна температура < 150ºС; ƒn – коефициент на честотата на въртене.
QA = (X * V * RA+Y * RAx) * 10-3 = (1 * 1 * 569,18 + 0 * 0) * 10-3= 0,569 [kN]
ε = 3 – показател за дълготрайност на сачмените лагери.
за опори А и В – приемам лагерите да са еднакви и да е изпълнено условието: CTaлб ≥ C
за опори А и В –избирам лагер сачмен радиален –6304 БДС 4843 - 84, с : CTaлб = 13,4 [kN] ≥ 6,60 [kN] = C
И размери:
d = 20 [mm] – вътрешен диаметър на малката гривна;
D = 52 [mm] – външен диаметър на голямата гривна;
B = 15 [mm] – широчина;
r = 1,5 [mm] – радиус на закръгление.
Изходящ вал.
Натоварването на лагерите на изходящия вал е същото като на входящия, но честотата на n2 е 3,86 пъти по – малка:
Ако се изберат лагерите въз основа на товароносимостта, те ще са с вътрешен диаметър на малката гривна < от диаметъра на лагерните шийки. Това е не допустимо.
За опори С и D избираме лагер сачмен радиален 6206 БДС 4843 – 84 с CTaлб = 15,3 [kN] ≥ 6,60 [kN] = C и размери :
d = 30 [mm] – вътрешен диаметър на малката гривна;
D = 62 [mm] – външен диаметър на голямата гривна;
B = 16 [mm] – широчина;
r = 1,5 [mm] – радиус на закръгление.
Сподели с приятели: |