Введение (технико-экономическое обоснование конструкции и принцип действия изделия) (стр. 7 )

        – модуль упругости первого рода (Юнга).

Зададимся значением , тогда по графику из [3] . В качестве материала выберем стальную пружинную проволоку, для которой

Получаем , примем

Пусть в пружине рабочих витков, тогда ее жесткость

Посчитаем начальную высоту пружины по соотношению:

– коэффициент, который определяется зазором между витками в её наибольшем сжатом состоянии (выберем );

– число концевых витков (возьмем );

– наибольшее перемещение конца пружины

Получаем

–Расчет ограничителя выходного вала

–Расчет размерной цепи

+-Расчет валов и осей

Из анализа проектного чертежа общего вида определяем конфигурацию наиболее нагруженного элемента конструкции, которым является предпоследний вал (рис. 2). По предлагаемой конфигурации и размерам создаём расчётную схему вала (рис 3).

Окружные силы, действующие на вал, определим по формуле:

– диаметр начальной окружности колеса;

– крутящий момент на валу;

Радиальные силы, определим по формуле:  , где б = 20°.

Для нахождения реакций составим уравнения статики:

XZ:

       

       

YZ:

       

       

Получаем: 

Радиальная нагрузка на опору рассчитывается по формуле:

Изобразим эпюры изгибающих и крутящего моментов (рис. 4):

Рассчитываем диаметр вала, исходя из найденных  нагрузок:

– приведенный момент;

– допускаемое напряжение для выбранного материала

Значение зависит от характера нагрузки и определяется соотношением:

– предел выносливости материала при симметричном цикле;

– коэффициент запаса, назначаем (по характеру работы привода).

В качестве материала для валов выбираем сталь 40Х ГОСТ 4543-71 (М48) после улучшения. С характеристиками: ,  HB 280.

В итоге получаем

Для расчёта диаметров остальных валов будем использовать следующую формулу:

Рассчитаем диаметры всех валов и, исходя из технологических соображений, назначаем диаметры валов из стандартного ряда по ГОСТ 12081-72 .

Таблица 6  Расчет диаметров валов

№ вала	Диаметр, d
по расчету	по ГОСТу
1	1.03	3
2	1.44	3
3	2.09	3
4	3.84	4
5	5.17	6

+Расчет подшипников

Поскольку в разрабатываемом редукторе присутствует только радиальная нагрузка на валы, то выбираем радиальные шарикоподшипники. Расчет будем вести по динамической грузоподъемности, т. к. частота вращения валов больше 1 об/мин, используя следующую формулу:

, где

       n – частота вращения вала;

       Lh – время работы;

P – эквивалентная динамическая нагрузка:

, где

Fa – осевая нагрузка на вал (Fa = 0);

Fr – радиальная нагрузка на вал;

V – коэффициент вращения

               V = 1, т. к. вращается внутреннее кольцо;

X – коэффициент радиальной нагрузки

               X = 1;

Y – коэффициент осевой нагрузки

               Y = 0;

Kб – коэффициент безопасности

               Kб = 1, т. к. работа идет без толчков;

Kт – температурный коэффициент

               Kт = 1, т. к. рабочая температура ниже 125 °С

       Рассчитаем динамическую грузоподъемность для предпоследнего вала. Расчет будем вести по более нагруженному подшипнику.

Исходя из этих данных, назначаем подшипники на все валы той же серии.

Таблица 7  Выбранные подшипники

№ вала	1	2	3	4	5
Подшипник	1840086	1840086	1840086	1840087	1840088

Таблица 8  Параметры подшипников

Параметр	1840086	1840087	1840088
Диаметр отверстия внутреннего кольца, d, мм	6.0	7.0	8.0
Наружный диаметр наружного кольца, D, мм	13.0	14.0	16.0
Наружный диаметр упорного борта, D1, мм	15.0	16.0	18.0
Ширина наружного кольца, С, мм	3.5	3.5	4.0
Ширина внутреннего кольца, B, мм	3.5	3.5	4.0
Ширина упорного борта, С1, мм	1.0	1.0	1.0
Координата монтажной фаски, r, мм	0.3	0.3	0.4
Масса, m, кг	2.2	2.4	3.5
Грузоподъёмность, С, Н	1100	1150	1600

+-Список используемой литературы

, , Расчет электромеханического привода. М.: Издательство МГТУ им. , 1995, 132 с. Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. Под ред. Тищенко . Школа. 1978, ч.1, ч.2. Элементы приборных устройств.  Под ред. Тищенко . Школа. 1982, ч.1, ч.2. Анурьев конструктора-машиностроителя: в 3-х т.: Т. 2. – 8-е изд., перераб. И доп. Под ред. . – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с. ил. , , Матвеенко и конструирование элементов приборных устройств. Конструирование приборных муфт: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. , 2003. – 44с. ил.