С7-89.Вариант №1


В планетарном редукторе (см. рис. 1) вращение от быстроходного вала 1 через зубчатую муфту 2 передается на центральную шестерню 3. С ней зацепляется три колеса 4, которые вращаются вокруг своих осей и обкатываются по неподвижному колесу 5, закрепленного в корпусе 6, приводя в движение, водило 7. Фланец тихоходного вала 8 приварен к водило 7. Детали 1, 2, 3, 4, 5, выполнены из стали 45 улучшенной, деталь 6 − из чугуна СЧ – 20, деталь 7 − из стали 35 улучшенной. Зубья деталей 1, 2, 3, закалены. Сварка ручная электродами ЭЧ2.



Рис. 1. − Планетарный редуктор


Определить:

1. Размеры шпоночного соединения вала 8 ;

2. Длину l, зубчатого соединения деталей 1 и 2;

Проверить прочность сварного шва №1;

Подобрать посадку с натягом колеса 5 в корпусе 6.

Примечание:

1. Вращающие моменты: на валу 8 –, на валу 1 Та= Т/U*n на колесе 5 Тв= Т-Та

2. Колесо 5 считать втулкой с внутренним диаметром d1=m(kc+2.5) и толщиной S=3+2 мм, корпус 6 − втулкой толщиной Sk=1.2S

3. При lст<1.2dв принять lcт= 1.2dв;

Исходные данные:


Т, Н*м

dв, мм

Модуль зацепления m, мм

Число зубьев zв/zа

90

25

1,25

87/21


1. Размеры шпоночного соединения вала 8


Примем шпонку призматическую со скруглёнными краями по ГОСТ 23360-78: сечение 8×7, длина 56 мм.

Определяем напряжение смятия


см =,


где - рабочая длинна шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм;

- глубина паза, мм.

см = 2∙103 / (90/25∙46 ∙(7-4)) = 180000/3450 = 52 МПа

Полученное значение не превышает допустимого []см = 100 МПа.


2. Длинна  зубчатого соединения деталей 1 и 2


Определим напряжение смятия:


 =  /() ≤[]усл,


где  – крутящий момент на валу 1, Н∙м;

 – статический момент единицы длины рабочей поверхности

зубьев относительно оси вала, /мм;

 – длина соединения, мм;

[]усл – условное допускаемое давление, МПа [1, таблица 8.3].






= ,


где  – рабочая высота зубьев, мм;

 – средний по высоте зуба диаметр, мм.

 = 0,8m = 0,8∙1,25 = 1 мм;

= m= 1,25∙24 = 30 мм;

= T/U = T/(1 + )= 90/(1+87/21) = 18 Н∙м;

 = 0,5∙21∙1∙26,25 = 275,6 /мм.

Примем длину соединения  = 10 мм. Тогда напряжение смятия равно:

 = 1000∙18/(275,6∙8) = 8,2 МПа.

Соединение пригодно.


3. Прочность сварного шва №1

вал деталь втулка корпус

Материал водила 7 и вала 8 – Сталь 35 улучшенная, для которой предел текучести  = 430 МПа [2, С. 88]. Допускаемое напряжение на срез сварного шва выбираем исходя из основного допускаемого напряжения для стали 35 улучшенной [1, Табл. 4.1]:


[cр = 0,6 []р = 0,6∙215 = 129 МПа,


где []р = /n = 430/2 = 215 МПа – допускаемое напряжение на растяжение;

n – запас прочности.

Окружное усилие, действующее на сварной шов:



F =  = 2∙90/0,035 = 180/0,035 = 5143 Н,


где = + 10 мм = 35 мм – диаметр расположения сварного шва.

Условие прочности сварного шва:


τcр = ≤ [τ]cр,


где  = 0,1= 0,1∙25 = 2,5 мм – катет шва;

= π= 3,14∙35 = 109,9 мм – длина сварного шва


τcр =5143/0,7∙2,5∙109,9  = 26,8 МПа ≤ [τ]cр

Полученные значения напряжений среза меньше допустимых, шов с катетом к = 2,5 мм пригоден.


4. Подбор посадки с натягом колеса 5 в корпусе 6


Определим внутренний диаметр втулки (колеса 5)


 1,25∙(87 + 2,5)= 111,9 мм;


Определяем внешний диаметр втулки (колеса 5)


 = 123,4 мм;


Определяем внешний диаметр корпуса 6


= 137,2







Для установки колеса 5 в корпус 6 примем посадку с натягом , для которой отклонения отверстия 0 и + 25 мкм [2, стр. 360]; отклонения вала +258 и +304 мкм; наибольший натяг = 0 – 304 = 0,304 мм.

Условие прочности соединения при нагружении крутящим моментом


,


где  – момент на колесе 5, Н∙м;

 – коэффициент трения[3, стр.105];

удельное давление на поверхности контакта, МПа;

 = 5 =16,75 мм – ширина соединения;


,


где  – коэффициенты, определяемые по формулам


  ,

где  и ,  и  – модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов вала и втулки[3, стр. 105].

(123,42+111,92) / (123,42- 111,92) – 0,3 = 9,96

С2 = (137,22+111,92) / (137,22-111,92) – 0,25 = 4,97




р= 0,304/123,4 (9,96/22∙104+4,97/14∙104) = 30,4 МПа.

Определяем расчётный момент


30,4∙3,14∙12522∙18,8/2 = 1123582 Н∙мм = 1124Н∙м

.


Момент на колесе  меньше расчётного, посадка пригодна.
























Список использованной литературы


  1. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989. − 496 с.: ил.

  2. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В 3 т. − М.: Машиностроение, 2001. − 920 с.

Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для вузов. / Изд. 3-е, доп. и перераб. − М.: Высшая школа, 1976. – 399 с.: ил


Случайные файлы

Файл
9762-1.rtf
939-1.rtf
76747-1.rtf
121693.rtf
30170-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.