записуля костян (1071200), страница 3
Текст из файла (страница 3)
- температурный коэффициент.
=1.
X – коэффициент радиальной нагрузки.
Y - коэффициент осевой нагрузки.
, следовательно, e=0,19
, следовательно, X=0,56, Y=2,30.
Эквивалентная динамическая нагрузка
Н
Номинальная долговечность подшипника в миллионах оборотов
Долговечность подшипника в часах
Полученный результат полностью удовлетворяет требованиям к подшипнику.
4.4.Проверочные расчеты зубчатых колес на прочность.
А) Изгибная прочность.
Проверим выполнение условия
, где
- напряжение изгиба,
- допускаемое напряжение изгиба.
Напряжение изгиба для колеса
, для шестерни
, где K – коэффициент расчетной нагрузки,
, где
- коэффициент динамической нагрузки,
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба. Для колес, расположенных между опорами,
=1,05. Для быстроходных колес высокой степени точности
= 1,1, тогда
Для прямозубых колес
,
коэффициент формы зуба.
Значения коэффициента формы зуба
:
| № колеса | Z | YF |
| 1,3,5,7 | 24 | 4 |
| 2 | 82 | 3,73 |
| 4 | 84 | 3,73 |
| 6 | 87 | 3,73 |
| 8 | 90 | 3,73 |
Рассчитаем напряжение изгиба:
| № колеса |
|
|
| 1 | 0,21 | |
| 2 | 0,19 | |
| 3 | 0,6 | |
| 4 | 0,54 | |
| 5 | 1,38 | |
| 6 | 1,3 | |
| 7 | 1,74 | |
| 8 | 2 |
Из всех значений, полученных в таблице, видно, что условие
выполняется для всех колес с большим запасом, следовательно, можно назначить колесам меньшую твердость.
Б) Контактная прочность.
Проверим выполнение условия:
, где
контактное напряжение,
допускаемое контактное напряжение.
Вычислим допускаемое контактное напряжение
, где
- предел контактной выносливости поверхности зубьев
;
- для колеса
;
- для шестерни
.
- коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей;
- коэффициент, учитывающий окружную скорость колеса.
- коэффициент долговечности, где
базовое число циклов перемены напряжений, для нормализованных стальных колес
;
расчетное число циклов нагружения,
для
;
коэффициент безопасности, примем
Вычислим коэффициент долговечности i-го колеса, при этом, если в расчетах коэффициент долговечности получается меньше единицы, то его принимают равным единице.
|
|
|
|
|
|
Тогда допускаемое контактное напряжение i-го колеса:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислим контактное напряжение
, где
для стальных прямозубых колес
;
K – коэффициент расчетной нагрузки. Найдем коэффициент расчетной нагрузки:
, где
- коэффициент динамичности,
- коэффициент неравномерности нагрузки.
коэффициент динамичности, для колес менее точных при ударной нагрузке
Примем
Следовательно,
коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба.
, поэтому
.
Таким образом,
Тогда контактное напряжение на i-м ведомом колесе:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, расчеты показывают, что зубчатые колеса удовлетворяют условиям прочности
на каждом валу.
4.5.Проверочный расчёт на прочность при кратковременных перегрузках.
Будем проводить проверку выполнения условия
, где
предельно допустимое напряжение,
коэффициент перегрузки.
При нормализации
, для стали 40
, для стали 40Х
( примем 820 ), тогда
,
Коэффициент перегрузки
, где
пусковой момент двигателя,
Таким образом, получаем формулу:
Вычислим
для i-го ведомого колеса:
| № колеса |
|
| 2 |
|
| 4 |
|
| 6 |
|
| 8 |
|
| 10 |
|
Следовательно, условие
выполняется для всех колес с большим запасом, что позволяет использовать в конструкции колеса из менее твердого материала.
4.6.Проверочный расчёт ЭМП на быстродействие.
Расчет заключается в определении времени разгона и выбега. Время разгона характеризует готовность ЭМП к работе, а время выбега – время до полной остановки двигателя при сжатии напряжения.
Примем время разгона:
;
Электромеханическая постоянная привода:
где
;
приведенный момент инерции ЭМП;
- приведенный момент статической нагрузки.
Тогда
Время разгона
Время выбега вала двигателя
сек
Угол выбега( угол поворота вала выходного звена за время выбега):
4.7.Проверочный расчёт показателей точности ЭМП.
В качестве показателей точности кинематической цепи принимают кинематическую погрешность мертвого хода. Общая погрешность кинематической цепи определяется как сумма указанных погрешностей, приведенных к одному валу, как правило, выходному.
Целью этого расчета является проверка выполнения условия
, где
- допустимая суммарная погрешность ЭМП,
- суммарная погрешность ЭМП.
Степень точности зубчатых колес назначаем 6.
Назначаем степень точности по нормам кинематической погрешности, плавности хода и пятну контакта для всех колес одинаковую.
Рассчитаем значение бокового зазора
, где
боковой зазор, соответствующий минимальной рабочей температуре;
боковой зазор, необходимый для размещения смазки.
, где
и
- коэффициенты линейного расширения материалов зубчатого колеса и корпуса соответственно.
Пусть корпус изготовлен из стали, для неё
, для стали
. Исходя из ТЗ рабочий диапазон температур
, тогда боковой зазор, соответствующий минимальной рабочей температуре для i-ой элементарной передачи:
Боковой зазор, необходимый для размещения смазки
Учитывая соотношение
, подберем вид сопряжения для колес i-ой элементарной передачи (табл. П2.10):
| i | Вид сопряжения |
| 1,2,3,4 | G |
Суммарная погрешность ЭМП
, где
значение кинематической погрешности цепи;
значение мертвого хода кинематической цепи.
Определим передаточный коэффициент i-ой элементарной передачи:
Кинематическая погрешность передачи в угловых минутах:
, где
кинематическая погрешность передачи в [мкм].
Минимальное значение кинематической погрешности передачи в [мкм]:
, где
коэффициент фазовой компенсации,
и
- допуск на кинематическую погрешность шестерни и колеса соответственно.
Допуск на кинематическую погрешность
, где
допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса (шестерни),
допуск на погрешность профиля зуба.
Для 6-ой степени точности допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса (шестерни) в [мкм] (табл. П2.1):
| d (колес) |
| d (шестерней) |
|
| 160 | 30 | 32 | 19 |
| 50 | 30 | 12,5 | 19 |
| 31,5 | 25 | 10 | 17 |
| 30 | 25 | 10 | 17 |
Для 6-ой степени точности допуск на погрешность профиля зуба в [мкм]:
для
Вычислим допуск на кинематическую погрешность шестерни (
) и колеса (
) :
| i | m |
|
|
| 1 | 0,5 | 24 | 32 |
| 2 | 0, 5 | 24 | 32 |
| 3 | 0,5 | 26 | 37 |
| 4 | 1 | 27 | 38 |
Коэффициент фазовой компенсации в зависимости от передаточного отношения (табл. П2.3):
| i |
|
|
| 0,74 |
|
| 0,75 |
|
| 0,80 |
|
| 0,87 |
Тогда минимальное значение кинематической погрешности передачи в мкм для i-ой элементарной передачи:
,МПа
,МПа















