Проектирование привода манипулятора / Расчет часть 2.doc
Проектный расчёт валов:
Минимальные диаметры валов принимаем
Проверочный расчёт выходного вала редуктора:
Назначаем материал вала: Сталь 45 нормализованная, , .
Из расчёта известно: , , , , , , , , .
Плоскость XOZ:
найдём реакции в опорах:
,
,
проверяем правильность решения ,
найдём изгибающие моменты:
:
при
:
при
:
при
Плоскость YOZ:
найдём реакции в опорах:
,
,
проверяем правильность решения ,
найдём изгибающие моменты:
:
при
:
при
:
при
,
Полное значение изгибающих моментов в точках C и B равно соответственно: ,
Расчёт вала на статическую прочность. Находим напряжения изгиба в точках C и D:
Находим касательные напряжения в этих сечениях:
Так как , то статическая прочность вала обеспечена с большим запасом.
Расчёт вала на выносливость:
,
Предварительно определяем коэффициенты:
, для посадки подшипников,
шлифование чистовое,
Находим пределы выносливости:
Запас выносливости по нормальным напряжениям:
Запас выносливости по касательным напряжениям:
Общий запас выносливости:
Значение общего запаса выносливости удовлетворяет допускаемому значению.
Расчёт долговечности подшипников на выходном валу редуктора:
Выходной вал редуктора укреплён на радиальных однорядных шарикоподшипниках № 100 . Частота вращения вала n=142 об/мин . Работа прерывистая без динамических нагрузок . Срок службы - 2 года двухсменной работы . Радиальные нагрузки на подшип-ники равны : , .
Динамическая и статическая грузоподъёмности данного подшипника: , .
Определяем эквивалентную нагрузку первого и второго подшипников: .
Принимаем V=1 (вращается внутреннее кольцо), (без динамических нагрузок), . Так как осевая сила на вал не действует, то X=1, Y=0.
Определяем долговечность второго подшипника , как более нагруженного:
Определяем заданный срок службы за 2 года (считаем , что в каждом месяце 22 шестнадцатичасовых рабочих дня): Следовательно, подшипники с большим запасом выдержат заданный срок службы.
Расчёт шпоночных соединений на выходном валу редуктора:
Шпоночные соединения проверяют на смятие по материалу ступицы и на срез.
Шпонка 1 (крепит цилиндрическое колесо): размеры , , , диаметр вала .
Шпонка 2 (крепит шкив ): размеры , , , диаметр вала .
Список используемой литературы
1.Алексеев С.Ю. Попова Г.Н. “Машиностроительное черчение. Справочник” Политехника, СПБ, 1994.
2.Методические указания к выполнению курсового проектирования по курсу “Прикладная механика”, части 1,2,3,4, МИЭТ, Москва, 1982.
a=28
b=16
c=27
A
C
B
D
Y
X
Z