Материал: ПЛК-3,12.00.00.000 ПЗ (Записка)

(5.7)

мм

Назначаем  мм

‑ до внутренней нижней поверхности стенки корпуса:

(5.8)

мм

Назначаем  мм

Расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора:

 мм (5.9)

Назначаем  мм

Диаметры болтов

‑ соединяющих фланцы редуктора у бобышек подшипников

 мм (5.10)

мм

‑ соединяющих фланцы редуктора по периметру

 мм (5.11)

мм

‑ соединяющих редуктор с рамой

 мм (5.12)

мм

Толщина фланцев редуктора:

‑ фундаментного

 мм (5.13)

 мм

Назначаем  мм

‑  корпуса и крышки (плоскости разъёма)

 мм (5.14)

 мм

Остальные размеры корпуса и крышки принимаем конструктивно.

6 Проверочный расчёт тихоходного вала редуктора

6.1 Определение нагрузок на тихоходном валу редуктора

Принимаем материал вала – сталь 45, улучшенная, МПа,  МПа

Составляем расчётную схему вала (рисунок 3.1, а). Линейные размеры a = 51 мм, b = 94 мм, с = 84 мм определяем из эскизной компоновки редуктора, приведенной в приложении I.

Прикладываем к валу на расчетной схеме внешние усилия.

Усилия в зубчатом зацеплении определены в п. 3.2 и составляют:

‑ радиальное  Н

‑ окружное  Н

‑ осевое  Н

На выходном конце тихоходного вала редуктора установлена жёстко-компенсирующая муфта. Неуравновешивающая составляющая муфты определяется по формуле

 Н (6.1)

 Н

Так как внешние нагрузки, действующие на вал расположены в различных плоскостях составляем расчётные схемы для вала в горизонтальной плоскости (рисунок 3.1, б) и вертикальной плоскости (рисунок 3.1, г). Для каждой расчётной схемы определяем реакции опор и строим эпюры изгибающих моментов.

Рассматриваем горизонтальную плоскость:

Составляем уравнение моментов сил относительно опоры A

; (6.2)

Отсюда определяем реакцию

, Н (6.3)

 Н

Составляем уравнение моментов сил относительно опоры B

; (6.4)

Отсюда определяем реакцию

(6.5)

Рисунок 6.1 – Расчётная схема и эпюры моментов тихоходного вала редуктора

 Н (6.6)

Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости (рисунок 3.1, в):

 Н∙м;

 Н∙м

Рассматриваем вертикальную плоскость:

Определяем момент от осевого усилия

(6.7)

 Н∙м;

Составляем уравнение моментов сил относительно опоры A

(6.8)

Отсюда определяем реакцию

, Н (6.9)

, Н

Составляем уравнение моментов сил относительно опоры B

; (6.10)

Отсюда определяем реакцию

, Н (6.11)

, Н

Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости (рисунок 3.1, д):

 Н∙м;

 Н∙м;

Строим суммарную эпюру изгибающих моментов (рисунок 3.1, е).

 Н·м

 Н·м

Строим эпюру крутящих моментов (рисунок 3.1, ж).

6.2 Расчёт тихоходного вала редуктора на усталостную выносливость

Условие усталостной выносливости вала согласно [3] выглядит в виде

, (6.12)

где  ‑ коэффициент запаса для вала по усталостной выносливости;

 ‑ допускаемый коэффициент запаса для вала по усталостной выносливости  = 1,5;

Коэффициент запаса для вала по усталостной выносливости определяется по формуле

, (6.13)

где  ‑ коэффициент запаса для вала по усталостной выносливости по напряжения изгиба;

 ‑ коэффициент запаса для вала по усталостной выносливости по напряжения кручения.

Коэффициенты запаса для вала по усталостной выносливости по напряжения изгиба и кручения определяются по формулам

, (6.14)

, (6.15)

где  и  ‑ пределы усталостной выносливости по напряжениям изгиба и кручения соответственно;

 и  ‑ амплитуды циклов напряжений изгиба и кручения соответственно;

 и  ‑ средние напряжения циклов напряжений изгиба и кручения соответственно;

 и  ‑ коэффициенты, корректирующие влияние средние напряжения циклов напряжений изгиба и кручения на усталостную выносливость;

 и  ‑ коэффициенты концентрации напряжений.