Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора

   Мпа - амплитуда цикла напряжений кручения, где

  T – момент на валу, - момент сопротивления кручению.

   ;                   
 
 

  б) определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям : 

        ;      ;

  в) определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении : 

                          Условие выполнено. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  5.2 Проверка на усталостную прочность быстроходного вала. 

   ;  ; 

   ;  ; ; 

  Определяем  напряжения в опасных сечениях вала :

  Коэффициент запаса прочности вала по нормальным и касательным напряжениям:

  а) нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу , при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба , МПа:

                          , 

  где М– суммарный изгибающий момент в  рассматриваемом сечении вала ,Н∙мм;

         W–осевой момент сопротивления  сечения вала , ;

                , 

  Определяем  коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:  

   ;               

  где и     – эффективные коэффициенты концентраций напряжений ;

       – коэффициент влияния шероховатости ; 

          – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

   - Коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

    Мпа - амплитуда цикла напряжений кручения, где

  T – момент на валу, - момент сопротивления кручению.

   ;                  

  б) определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям : 

  в) определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении : 

       Условие выполнено. 
 
 
 
 
 
 
 

  6. Проверка подшипников  качения на долговечность.

  Проверочный расчет предварительно выбранных подшипников  выполняется отдельно для быстроходного  и тихоходного вала. Пригодность  подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности , Н., с базовой величиной , Н по условиям: 

  Требуемая долговечность подшипника составляет для зубчатых колес  = 8760 ч .

  Расчетная динамическая грузоподъемность , Н , определяется по формулам:

  где –   эквивалентная динамическая нагрузка , Н ;

  p – показатель степени , p = 3 ;

  n – частота вращения соответствующего вала , об/мин . 
 

  6.1 Расчет долговечности  подшипников 308 ГОСТ 8338-75 тихоходного вала. 

  Исходные  данные:

    ,

   ,                       , = 1 , = 1 ,  об/мин, мм, кН, кН. 

  Проверим  пригодность подшипников 308 тихоходного вала. 

  По  соотношению  выбираем соответствующее значение методом линейной интерполяции: , т.к.           

  Определяем  эквивалентную динамическую радиальную нагрузку:   

  Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка с учетом изменения внешней нагрузки привода: ;

  Определяем  динамическую грузоподъемность по большей  эквивалентной нагрузке : 

          Н;

  Такое соотношение расчетной и базовой динамических грузоподъемностей (12846<22400) вполне приемлемо. 
 
 

  6.2 Расчет долговечности  подшипников 7308А быстроходного вала. 

  Исходные  данные:

    ,

   ,

   , = 1 , = 1 ,  об/мин, мм, кН, кН.

  Проверим  пригодность подшипников 7308А средней серии  быстроходного вала.

  По соотношению  выбираем соответствующее значение методом линейной интерполяции: , т.к.             
 

  Определяем  эквивалентную динамическую радиальную нагрузку:   

  Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка с  учетом изменения внешней нагрузки привода: ;

  Определяем  динамическую грузоподъемность по большей  эквивалентной нагрузке : 

          Н;

  Такое соотношение расчетной  и базовой динамических грузоподъемностей (46574<56000) вполне приемлемо. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  7. Расчет элементов корпуса редуктора 

  Корпус  редуктора выполняем литым из чугуна марки СЧ 15 ГОСТ 1412-79.

  Для удобства сборки корпус выполняем разборным. Плоскость разъема проходит через  оси валов, что позволяет использовать глухие крышки для подшипников. Плоскость  разъема для удобства обработки располагаем параллельно плоскости основания.

  Для соединения корпуса и крышки редуктора  по всему контуру плоскости разъема  выполняем фланцы. Фланцы объединены с приливами для подшипников.

  Толщина стенки корпуса редуктора

  где а_w=195 мм – межосевое расстояние

  Поскольку минимальная толщина стенки h=8мм, то принимаем h=8 мм

  Толщина крышки редуктора

  принимаем h1=8 мм

  Толщина фланца корпуса редуктора

  принимаем b=12 мм

  Толщина фланца крышки редуктора

  принимаем b1=12 мм

  Толщина фундаментных лап редуктора

  принимаем p=19 мм

  Толщина ребер корпуса редуктора

  принимаем m=7 мм

  Толщина ребер крышки редуктора

  принимаем m=7 мм

  Диаметр фундаментных болтов

  принимаем d1=16 мм

  Диаметр болтов у подшипников

  принимаем d2=12 мм

  Диаметр болтов соединяющих основание корпуса  с крышкой

  принимаем d3=10 мм 

  Для удобства сборки корпус выполняем разборным. Плоскость разъема проходит через  оси валов. Плоскость разъема  для удобства обработки располагаем параллельно плоскости основания. Верхнюю поверхность крышки, служащую технологической базой для обработки плоскости разъем, также выполняем горизонтальной.

  Для соединения корпуса и крышки редуктора  по всему контуру плоскости разъема  выполняем фланцы.

  Для соединения крышки с корпусом используются болты  с наружной шестигранной головкой, диаметр которых принимаем М8.

  Толщина стенок основания корпуса редуктора  принимаем  мм. 

  Остальные данные сведены в таблицу:

  8. Определение элементов  зубчатых колес. 

  Конструкция колес зависит главным образом  от проектных размеров, материала, способа получения заготовки и масштаба производства.

  Зубчатые  колеса состоят из обода, несущего зубья; ступицы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей.

  Зубчатые  цилиндрические стальные колеса при  диаметрах до 500 мм. изготовляют ковкой или штамповкой. Шестерни конструируют в двух исполнениях: отдельно от вала (насадная шестерня), и за одно целое  с валом (вал-шестерня).

  В таблице  представлены расчеты основных размеров зубчатого колеса. 

  Таблица 8.1