Определение потребной мощности электродвигателя и подбор его по каталогу (стр. 3 )

5.2. Проектный расчет валов и разработка их конструкции

Быстроходный вал-шестерня

Ступень вала	Диаметр d, мм	Длина l, мм
1-я под полумуфту	d1=, где [t]к=20 Н/мм2 (см. табл. 7.2)	l1=(1.0...1.5)d1=18.6...27.9 принимаем l1=24
2-я под уплотнение крышки с отверсти - ем и подшипник	d2=d1+2t=18.6+2×2=22.6, где t – высота буртика: при d=18.6 принимаем t=2.	l2»0.6d4=0.6×30=18 только под уплотнение
3-я под шестерню	d3=d4+3.2r=30+3.2×1.6=35.12	определяем графически: l3=42
4-я под подшипник	d4=d5+(2...4)=27+3=30	определяем графически: l4=93
5-я упорная или под резьбу	при d2=22.6 принимаем по табл. 10.11 d5=27	l5»0.4d4=0.4×30=12

Тихоходный вал

Ступень вала	Диаметр d, мм	Длина l, мм
1-я под звездочку цепной передачи	d1=, где [t]к=20 Н/мм2 (см. табл. 7.2)	l1=(0.8...1.5)d1=25.3...47.4 принимаем l1=36
2-я под уплотнение крышки с отверсти - ем и подшипник	d2=d1+2t=31.6+2×2.5=36.6, где t – высота буртика: при d=31.6 принимаем t=2.5.	l2»0.6d4=0.6×39=23.4 только под уплотнение
3-я под колесо	d3=d4+3.2r=39+3.2×2.5=47	определяем графически: l3=
4-я под подшипник	d4=d5+(2...4)=36+3=39	определяем графически: l4=
5-я упорная или под резьбу	при d2=31.6 принимаем по табл. 10.11 d5=36	l5»0.4d4=0.4×39=15.6

5.3. Подбор подшипников

В соответствии с табл. 7.2 (с 115) определяем:

Для быстроходного вала-шестерни:

Тип подшипников – роликовые конические,

серия – легкая,

схема установки подшипников – 4 врастяжку (стр. 206).

Типоразмер 7206 ГОСТ 27365-87.

Основные параметры:

d=30 мм, D=62 мм, Т=17.5 мм, b=16 мм, с=14 мм, Сr=29.8 кH, C0r=22.3 кH.

Для тихоходного вала:

Тип подшипников – роликовые конические,

серия – легкая,

схема установки подшипников – 3 враспор (стр. 203).

Типоразмер 7208 ГОСТ 27365-87.

Основные параметры:

d=40 мм, D=80 мм, Т=20 мм, b=18 мм, с=16 мм, Сr=42.4 кH, C0r=32.7 кH.

5.4. Определение конструктивных размеров шестерни и колеса.

Для колеса:

dae =240.89 мм >180 мм.

Способ изготовления – литье.

Толщина обода

S=2.5me+2=2.5×1.06+2=4.65 мм,

принимаем 5 мм.

Ширина обода

b0=0.5b=0.5×36=18 мм.

Внутренний диаметр ступицы

d=d3=47 мм.

Наружный диаметр ступицы

dст=1.55d=1.55×47=72.85 мм,

принимаем 73 мм.

Толщина ступицы

dст»0.3×d=0.3×47=14.1 мм,

принимаем 15 мм.

Длина ступицы

lст=(1.2…1.5)d=(1.2…1.5)×47=56.4…70.5 мм,

принимаем 60 мм.

Толщина диска

С=0.5(S+dст)=0.5(5+15)=10 мм.

Радиусы закруглений R>10 мм,

принимаем R=12 мм.

Уклон g³7°.

Отверстия d0³25,

принимаем 25 мм.

n0=4...6,

принимаем 6.

Для шестерни:

dae=50.49 мм <120 мм.

Способ изготовления – круглый прокат.

d=d3=35.12 мм.

Наружный диаметр ступицы

dст=1.55d3=1.55×35.12=54.4 мм,

принимаем 55 мм.

Длина ступицы

lст=(1.2…1.5)d=(1.2…1.5)×35.12=42.1…52.7 мм,

принимаем 48 мм.

5.5. Определение сил в зубчатом зацеплении.

Силы в зацеплении закрытой передачи

Силы в зацеплении	Значение силы, Н
На шестерне	На колесе
Окружная	Ft1= Ft2=1219 H	H
Радиальная	Fr1=Ft1=1219×0.295=360 H, где =(0.44cosd1–0.7sind1)= =(0.44cos11.22246–0.7sin11.22246)=0.295	Fr2= Fa1=941 H
Осевая	Fa1=Ft1=1219×0.77=941 H, где =(0.44sind1+0.7cosd1)= =(0.44sin11.22246+0.7 cos11.22246)=0.77	Fa2= Fr1=360 H

Силы в зацеплении открытой передачи

Значение силы, Н
На шестерне (муфта)	На колесе (звездочка цепной передачи)
Fм1=…=50…125= =254…1401 Расчет ведем по максимальному значению Fм=1401.	Fоп=kвF+2F0=1.15×1219+2×74.8=1551

5.6. Построение расчетной схемы нагружения валов, определение реакции опор.

Быстроходный вал

Дано:

Ft1=1219 Н; Fr1=360 Н; Fa1=941 Н; FM=1401 Н; d1=40.88 мм=0.04088 м;

lБ=68 мм=0.068 м; l1=44 мм=0.044 м; lM=60 мм=0.060 м.

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н:

SМ3=0;

;

;

SМ2=0;

;

.

Проверка: SY=0; –RAY+RBY–Fr1=310+50–360=0.

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3, Н×м:

Мх1=;

Мх2=;

Мх3=0.

2. Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н:

SМ3=0;

;

;

SМ2=0;

;

.

Проверка: SХ=0; Ft1–RAX+RBX–FM =1219–3244+3426–1401=0.

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1…4, Н×м:

Мy1=0;

My2=;

Мy4=0;

Мy3=.

3. Строим эпюру крутящих моментов, Н×м:

Мк=Мz=.

4. Определяем суммарные радиальные реакции, Н:

RA=;

RB=.

5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н×м:

М2=;

М3=Му3=84.06.

Тихоходный вал

Дано:

Ft2=1219 Н; Fr2=941 Н; Fa2=360 Н; Fоп=1847 Н; d2=206.21 мм=0.20621 м;

l1=120 мм=0.120 м; l2=53 мм=0.053 м; lоп=31.4 мм=0.0314 м.

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н:

SМ3=0;

;

;

SМ1=0;

;

.

Проверка: SY=0; RAY–Fr2+RBY–Fоп = –262–941+3050–1847=0.

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Н×м:

Мх1=0;

Мх2=;

Мх4=0;

Мх3= –Fопlоп= –1847×0.0314= –58;

Мх2= .

2. Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н:

SМ1=0;

;

;

SМ3=0;

;