6 Нагрузки валов редуктора

Вам необходимо:

1. Изучить темы:

«Цилиндрические зубчатые передачи» [2, глава 9, §9.2, глава 10 §10.3, 10.7 и др.];

«Конические зубчатые передачи» [2, глава 11, §11.5 и др.]; «Червячные передачи» [2, глава 15, §15.6 и др.].

2. Выполнить расчетно-графическое задание в следующем объеме:

6.1 Силовая схема нагружения валов редуктора

Силовая схема нагружения валов имеет целью определить направление сил в зацеплении редукторной пары, консольных сил со стороны открытых передач и муфты, реакций в подшипниках, а также направление вращающих моментов и угловых скоростей валов.

Рекомендуется следующий порядок выполнения силовой схемы:

1. Наметить расположение элементов силовой схемы в соответствии с кинематической схемой привода.

2. Произвольно расположить аксонометрические оси X, Y, Z .

3. Вычертить в произвольных размерах (соблюдая пропорции) валы и, установленные на них подшипники, редукторную пару, элемент открытой передачи и муфту в соответствии с условными обозначениями по ГОСТ 2.770-68.

Обозначить подшипники: А и В – на быстроходном валу, С и D – на тихоходном.

4. Выбрать направление винтовой линии колес (червяка). В цилиндрических косозубых передачах принять шестерню с левым зубом, колесо – с правым; в конических передачах с круговыми зубьями – шестерню с правым зубом, колесо – с левым; направление витков червяка в червячной передаче – правое.

5. Определить направление вращения быстроходного и тихоходного валов редуктора по направлению вращения двигателя ( ). Направление вращения двигателя выбрать в соответствии с направлением вращения приводного вала рабочей машины.

Если привод реверсивный, то направление вращения двигателя можно выбрать произвольно. В приводах с коническими редукторами при правом зубе шестерни направление вращения двигателя следует принять по ходу часовой стрелки, если смотреть со стороны вершины делительного конуса шестерни; возникающая при этом осевая сила на шестерне будет направлена к основанию делительного конуса, что исключит заклинивание зубьев в процессе зацепления.

6. Определить направление сил в зацеплении редукторной пары в соответствии с выбранным направлением винтовой линии и вращения валов.

7. Определить направление консольных сил на выходных концах валов:

а) направление сил в открытых зубчатых передачах определить так же, как в редукторных парах;

б) консольная сила от ременной или цепной передачи перпендикулярна оси вала и в соответствии с положением передачи в кинематической схеме привода может быть направлена вертикально, горизонтально или под углом к горизонту. Если проектным заданием предусмотрено наклонное положение передачи под углом , то силу нужно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие и определить их значения;

в) консольная сила от муфты перпендикулярна оси вала, но ее направление в отношении окружной силы рекомендуется принять противоположно силе , что увеличит напряжения и деформацию вала.

8. Определить направление радиальных реакций в подшипниках. Точка приложения реакции – середина подшипника. Реакции обозначить буквой R с соответствующим индексом.

9. Определить направление суммарных реакций в подшипниках по правилу параллелограмма.

6.2 Определение консольных сил и сил в зацеплении закрытой передачи

В соответствии с ГОСТ 16162-93 Редукторы зубчатые. Общие технические условия определить значения консольных сил по формулам

- для быстроходного вала;

- для тихоходного вала.

Значения сил в зацеплении закрытых передач определить в соответствии с [5, задача 6.1, таблица 6.1].

6.3 Расчетные схемы быстроходного и тихоходного валов. Схемы

нагружения подшипников

Должны соответствовать разделам 6.1, 6.2 пояснительной записки и эскизной компоновке редуктора. Схемы нагружения подшипников приведены в [5, задача 9.2, таблица 9.6] и схемам установки подшипников в разделе 3 пояснительной записки.

6.4 Определение радиальных реакций в опорах валов

Определить реакции в опорах предварительно выбранных (раздел 3 пояснительной записки) подшипников быстроходного и тихоходного вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях, составив уравнения равновесия плоской системы сил. Определить суммарные радиальные реакции опор подшипников вала по формуле

.

6.5 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Построить в масштабе эпюры изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях и эпюру крутящего момента для быстроходного и тихоходного вала.

Характерные ошибки:

1. Неправильные вычисления.

2. Несоразмерность единиц вращающего момента и делительного диаметра при определении окружной силы.

3. Неправильно определены направления сил в зацеплении редукторной пары и консольных нагрузок.

4. Неправильно определены направления реакций в подшипниках.

5. Неправильно выполнена расчетная схема вала в соответствии с силовой схемой нагружения валов.

6. Неправильно составлены уравнения равновесия.

7. Несоразмерность единиц моментов и длин участков вала при расчетах.

8. Не соблюдены требования ЕСКД при выполнении расчетной схемы и эпюр в изометрии.

9. Неточно составлены схемы нагружения подшипников.

10. Неправильные вычисления.