151

1.5.13.4. ŚRUBY ŁĄCZĄCE REDUKTOR Z RAMĄ. OBLICZANIE [20], [21]

Obliczanie śrub łączących reduktor z ramą wykonu je się przy opracowaniu złożeniowego rysunku reduktora.

Obliczenie polega na wyznaczeniu śruby złącza śrubowe go o największym obciążeniu i określeniu jej średnicy.

Dla •wyznaczenia śruby o największym obciążeniu należy:

1)    wszystkie zewnętrzne siły i momenty obciążające reduk-tor doprowadzić do środka złącza śrubowego (SZŚ),

2)    zgrupować zewnętrzne momenty i siły działające w oddzielnych płaszczyznach i kierunkach,

3)    z każdej grapy zewnętrznych momentów i sił wyznaczyć siły w poszczególnych śrubach złącza śrubowego,

4)    obliczyć sumaryczne siły obciążające poszczególne śru by złącza śrubowego i wyznaczyć śrubę o największym obciążeniu,

5)    obliczyć średnicę tej śruby,

6)    określić średnicę otworu w korpusie reduktora potrzebną dla zamontowania śruby o średnicy równej (większej) obliczonej lub porównać obliczoną średnicę śruby z przyjętą w czasie projektowania.

Przy wyznaczeniu sił w poszczególnych śrubach złącza występują 4 schematy obliczeniowe (rys. 1.5.13.10):

Obliczanie śrub łączenia reduktora z ramą wykonujemy na przykładzie reduktora napędu (rys. 1.1.1)

Schemat zewnętrznych sił i momentów obciążających re duktor z niezbędnymi do obliczeń wymiarami jest podany na rys. 1.5.13.11.

śzś

1. Doprowadzanie zewnętrznych sił i momentów do ŚZŚ

1.1.    Momenty F i h działają w płaszczyźnie X07 i skierowane w ujemnym kierunku

1.2.    Siła S-cos 7₇ powoduje momenty i siły w płasz

czyznach

1.2.1.    T_xoz= +S-cos 7_rh.

1.2.2.    T_XOY = -S-cos7_v(e-łO,5a).

1.2.3.    S_x = +S-cos7₁.

1.3.    Siła S-sin 7₁ powoduje momenty i siły w płaszczyznach

1.3.1.    T_xoz-~ł-S •sin 7/ - g.

1.3.2.    T_yoz - +S • sin 7_r(e+0,5a).

1.3.3.    S_z = -S-sin7,.

1.4.    Siła F_wy-cos 7₂ powoduje momenty i siły w płaszczyznach 1.4. 7. T_xoz = -F^y-cos 72-h.

1.4.2.    T_xoy ■=■ -F_wy ■ cos 7_z (c+0,5a).

1.4.3.    S_x — Fwy -cos 7₂.

Troi >0 ^2.3 — T_Yo//(2q),

f_uą

<0 f_2j ~o,

F],4 — \Tyoz\/(2o)-

d)

= \0\/(4f) (f=0, 1)

PARAMETRY ZADANE:

(~Q)\\+Q

r,_₄ = \T_x0y\/(4fR) (f=o, i).

(R= I(0,5Q)²+(0,5bP ).

Rys. 1.5.13.10. Schematy Ą* |    | 6,-*

do wyznaczenia    ⁼®/4,

obciążenia w śrubach    (h~4~~ 0/4).

Schemat reduktora z niezbędnymi wymiarami i zadanymi kierunkami obracania wałów (rys. 1.5.13.11).

Wejściowy moment T_}.

Kierunek momentu jest zgodny z kierunkiem obracania (element napędzany).

Wyjściowy moment T₂.

Kierunek momentu jest przeciwny do kierunku obracania (element napędzający).

Siły obciążające wysięgowe odcinki wałów — Fwy i S.

Kierunki sił F_wy i S wynikają z rozplanowania napędu.

Rys. 1.5.13.11. Schemat reduktora _; Si(a r_wy-sin7₂

obciążonego zewnętrznymi    i siły w płaszczyznach

siłami i momentami    1.5.1. T_xoz=+F_wy sin7₂ j.

1.5.2.    T_YOZ = ±F_wysin7₂.(c+0,5a).

1.5.3.    S_z =-j-F_Wy-sm 7p-

2.    Wyznaczanie zewnętrznych sił i momentów działających w oddzielnych płaszczyznach

2.1.    Płaszczyzna X07:

ZT_xoz =-T,-T_P -ł-T_X0z(l.2.1)+T_X0Z(1.3.1)+

+ T_xoz(1.4. 1)+T_X0z(1.5. 1).

z.2. Płaszczyzna Y07i j)T_YOZ—T_YQZ(1.3.2)-hT_YQ_Z(1.5.2).

2.3.    Płaszczyzna XOY: XT_xor = T_X0Y(1.2.2) + T_xor(l. 4.2).

2.4.    Płaszczyzna XOY: £f_xoy = \ S-cos 7j-F_wy cos 7₂\.

2.5.    Oś 7: HF_Z ■= | F_wy- sin 7₂ - S-sin 7, |.

3.    Wyznaczanie sił obciążających śruby złącza

3.1.    Płaszczyzna X07 — rys. 1.5.13. Wal.

3.2.    Płaszczyzna Y07 - rys. 1.5.13.10a2.

3.3.    Płaszczyzna XOY - rys. 1.5.13.10b.

3.4.    Płaszczyzna XOY - rys. 1.5.13.1 Oc.

3.5.    Oś 7 - rys. 1.5.13.1 Od.

Po wykonaniu p.3.1+3.5 należy podsumować siły obciążające śruby 1 + 4 i określić śrubę o największym obciążeniu F_mox.

4.    Obliczanie średnicy śruby o największym obciążeniu

„    h ,3-4-Fmax__F_mox - sumaryczne maż ob- _y

dj - y ^-k-« ^mm'    ciążenie śruby, N (p.3),

k_r-Re/3; Re (tabl. 4.2.1).

Dobór średnicy śruby d-1(d₃) (tabl. 2.5.3).