Конструирование корпусных деталей

 

К корпусным относят детали, обеспечивающие взаимное расположение деталей узла и воспринимающие основные силы, действующие в машине. Корпусные детали имеют обычно сложную форму, поэтому их получают методом литья (чаще всего) или сварки (при мелкосерийном производстве). Для изготовления корпусных деталей широко используют чугуны и стали.

Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое.

Для редуктора толщину стенки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычисляют по формуле:

 

δ = 1.2 (Ттих)^1/4

δ = 1.2 (1553.1)^1.4 = 7.53 мм

 

Принимаем δ = 10 мм

Толщину стенок крышки корпуса принимаем равной 8 мм.

Плоскости стенок сопрягаем радиусами:

 

 и .

 

Толщину внутренних ребер жесткости принимаем  и равной 8 мм.

Диаметры приливов подшипниковых гнезд принимаем на 4 – 6 мм больше, чем диаметр фланца крышки подшипника. Длины подшипниковых гнезд определяем конструктивно.

 

7 Расчет сварного соединения

Рис.31 Расчетная схема сварного соединения

 

Для шва №1.

 

T = 1522.3 Нм

F = 2T*10³/D1 = 2*1522.3*1000/390 = 7.84 кН

[τ] = 0.6σ_т = 0.6*750 = 450 МПа.

τ = F/π*D1*0.7k  [τ],

k  F/π*D1*0.7*[τ] = 6240/3,14*273*450 = 0.16 мм

 

Примем размер катета k=8мм.

Для шва №2.

 

T = 1522.3 Нм

F = 2T*10³/D2 = 2*1522.3*1000/72 = 42.28 кН

[τ] = 0.6σ_т = 0.6*750 = 450 МПа.

τ = F/π*D2*0.7k  [τ],

k  F/π*D2*0.7*[τ] = 42280/3,14*50.4*450 = 0,59 мм

 

Примем размер катета k=8мм.

 

8 Подбор и расчет муфт

 

8.1 Муфта между выходным и приводным валами

 

Рис. 32 Расчетная схема упругой муфты

 

Для соединения приводного и тихоходного вала редуктора и устранения неизбежных перекосов валов применяем муфту с торообразной оболочкой выпуклого профиля. Муфты с торообразной упругой оболочкой обладают большой крутильной, радиальной, и угловой податливостью.

 

Т_Т = 1553,1 Нм

n_Т = 32.5 об/мин

 

Вычисления размеров муфты:

 

D ≥ 28 (Т_Т/[τ])^1/3 = 275.54 мм

 

Принимаем D = 280 мм

                      

                      

                      

                      

                      

                      

                       ,

                      

                      

 

Проверим прочность оболочки:

 

 

Прочность обеспечена.

 

8.2 Муфта между валом двигателя и входным валом

 

Рис. 33 Расчетная схема МУВП

 

Муфты упругие втулочно-пальцевые получили широкое распространение вследствие относительной простоты конструкции и удобству замены упругих элементов.

 

Тб = 53,8 Нм

n_б = 960 об/мин

 

[σ]см = 2 МПа условие прочности упругих элементов муфты,

[σ]из = 20 МПа условие прочности для пальцев муфты.

Проверим прочность упругих элементов:

 

σсм = 2T*10³/zD₀d_пl_вт ≤ [σ]см,

 

где Т крутящий момент на быстроходном валу,

Z – количество упругих элементов,

D₀, d_п, l_вт – из расчетной схемы.

 

σсм = 0,8 МПа ≤ 2 МПа – условие прочности выполнено.

 

Проверим прочность материала пальцев:

 

σиз = T*l_вт*10³/zd_п³ ≤ [σ]из

σиз = 13,7 МПа ≤ 20 МПа – условие прочности выполнено.

 

9 Выбор смазочных материалов

 

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.

Контактные напряжения (из распечатки).

 

σ_д = 1652.0 МПа,

 

σ_р = 776.9 МПа

Важно обеспечить надежную смазку тихоходной ступени, поэтому расчет ведется по большему из напряжений.

Частота вращения промежуточного вала

 

n = 635 об/мин.

 

По таблице 8. выбирается кинематическая вязкость. По таблице 8.2 выбирается марка масла И-Г-А-46.

И – индустриальное

Г – для гидравлических систем

А – масло без присадок

46 – класс кинематической вязкости

Подшипники смазываем тем же маслом. Так как имеем картерную систему смазывания, то они смазываются разбрызгиванием.

 

Список использованной литературы:

 

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. – 6-е изд., исп. – М.: Высшая школа, 2000. – 447 с.

2. Детали машин: Учеб. для вузов / Под ред. О.А. Ряховского. – 2-е изд., перераб. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 520 с.

3. Детали машин: Атлас конструкций: Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. В 2 ч. Ч. 2 / Б.А. Байков, В.Н. Богачев, А.В. Буленже и др.; Под общ. ред. д-ра техн. Наук проф. Д.Н. Решетова. – 5-е изд. М.: Машиностроение, 1992. – 296 с.

4. Атлас конструкций узлов и деталей машин: Учеб. пособие / Б.А.Байков, А.В. Клыпин, И.К. Гайнулич и др.; Под ред. О.А. Ряховского. –М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 384 с.

5. Буланже А.В., Палочкина Н.В., Фадеев В.З. Проектный расчет на прочность цилиндрических и конических зубчатых передач: Метод. Указания по курсу «Детали машин». – М.: Изд-во МГТУ, 1992. – 80 с.

6. Варламова Л.П., Тибанов В.П. Методические указания к выполнению домашнего задания по разделу «Соединения» курса «Основы конструирования деталей и узлов машин»/Под ред. Л.П, Варламовой.–М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2003.– 88с.

 

Приложение 1

 

 

 

Графики, отражающие влияние распределения общего передаточного числа между тихоходной и быстроходной ступенями на основные качественные показатели редуктора.