Смекни!
smekni.com

1. эмп (классификация, назначение и применение) (стр. 5 из 6)

Модуль m , мм

1-й ряд, предпочтительный

2-й ряд,

0,05; 0,06; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,52; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2

0,055; 0,07; 0,11; 0,14; 0,18; 0,22; 0,28; 0,35; 0,45; 0,45; 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25

Таким образом имеем: модуль для всех ступеней редуктора выбираем равным

мм.

б) определение основных размеров всех ступеней редуктора

Заметим, что зацепления 1 - 4 являются идентичными, поэтому их размеры будут одинаковыми.

Диаметр делительной окружности:

мм

мм

Ширина колёс:

мм

2.3. Расчет валов

а) определение диаметров валов

Расчётное значение диаметров валов с учётом только нагрузки кручения рассчитывается по формуле:

где

— Крутящий момент;

— допустимое напряжение кручения материала, которое принимают в диапазоне [20 .. 50] МПа, берём
= 35 МПа, получаем диаметры валов:

диаметр выходного вала

мм;

диаметр второго вала определим из технолологического требования, задаваемого отношением

, так как нагрузка на этом валу минимальна:
мм.

б) расчёт вала на прочность и жёсткость

Расчетная схема представлена на рис. 3.

Рис. 3. Расчетная схема.

В соответствии с условиями работы выбираем для вала сталь 40Х ГОСТ 1050-74 со следующими характеристиками:

Марка стали

sВ, МПа

sТ, МПа

Твёрдость, НВ

s-1, МПа

t-1, МПа

40Х

1000

800

229

450

230

Значение крутящего момента на валу T = 3500 Н×мм

Диаметр вала d под посадку зубчатого колеса (т. к. вал тихоходный принимаем [t] = 45Мпа):

мм

Диаметр под шарикоподшипники принимаем равным 5 мм , подшипники ГОСТ 8338-57 с характеристиками:

Условное обозначение

d,

мм

D,

мм

B,

мм

r,

мм

d2,

мм

D2,

мм

С,

мм

СO,

мм

n, об/мин предельное

1000095

5

13

4

0,4

6,6

11

850

400

31500

Определим расчетные нагрузки и опорные реакции:

;
, где
- суммарный момент от трения в подшипниках и потенциометре;

;
, где
- угол эвольвентного зацепления.

По полученным значениямрасчетных нагрузок определяем опорные реакции в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Вертикальная плоскость XOZ:

Для определения нагрузок, действующих на вал в этой плоскости

составляем уравнения равновесия:

;

.

Горизонтальная плоскость ZOY:

;

.

Результирующие нагрузки, действующие на вал со стороны подшипников:

;
.

Для определения наиболее опасного сечения построим эпюры изгибающих моментов:

в вертикальной плоскости:

в горизонтальной плоскости:

Из построенных эпюр видно, что самым опасным сечением является сечение С. Определим действующие моменты и напряжения в этом сечении. Суммарный изгибающий момент:

мм;

Для вала с принятым диаметром равным 8 мм будем иметь:

мм;

мм.

Напряжение при изгибе

МПа
.

Напряжение при кручении

МПа
.

Номинальное эквивалентное напряжение в опасном сечении:

МПа.

2.4. Расчёт и подбор подшипников

Радиальные однорядные шарикоподшипники.

[5]Подшипники качения обычно состоят из двух колец — наружного 1 и внутреннего 2, между которыми размещают тела качения 3 (шарики или ролики), отделяемые друг от друга сепараторами. Наружное кольцо служит для крепления подшипника в корпусе, а внутреннее — для крепления на валу.

По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения имеют меньшие моменты трения при трогании с места и в процессе движения, в частности момент трогания, в 5 . . 10 раз меньше, чем у подшипников скольжения; обеспечивают высокую точность центрирования при восприятии значительных радиальных и осевых нагрузок; сохранение работоспособности при больших частотах вращения и в широком диапазоне изменения температуры; стандартизованы и нормализованы в пространстве, что сокращает время проектирования опор вращения, обеспечивает полную взаимозаменяемость, уменьшает стоимость опорных узлов.

В опорах приборов, работающих как правило, при малых нагрузках, наибольшее применение получили радиально однорядные и радиально-упорные однорядные шарикоподшипники.

[4]Шарикоподшипники радиальные однорядные могут воспринимать не только однорядные, но и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала и не превышающие 70 % неиспользованной радиальной нагрузки.

Эти подшипники имеют самое широкое применение благодаря своей дешевизне, нетребовательности к точности монтажа и условиям смазки. Их обычно применяют в узлах со сравнительно лёгкими условиями эксплуатации при отсутствии ударных нагрузок и значительно кратковременных перегрузок. Такие подшипники устанавливают, как правило, в качестве опор в лёгких редукторах приборов и приборных устройств, в электродвигателях малой мощности, в коробках передач и других приборных устройствах. Обычно такие подшипники применяют для установки валов с расстоянием между опорами L < 10d (где d — диаметр вала), а также жёстких двухопорных валов, прогиб которых под действием внешних сил не вызывает большого смещения оси вала относительно оси посадочного отверстия. Допустимая величина угла наклона цапфы вала в радиальных шарикоподшипниках q £ 0,01 рад. Соосность посадочных мест на валах под подшипники должна быть выдержана так, чтобы перекос наружних колёс относительно внутренних не превышал 0,004 рад, даже при радиальном увеличенном радиальном зазоре в подшипнике.