ПЛК 06.06.01.00 ПЗ - Редуктор двухступенчатый соосный (1093752), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Материал колеса: сталь 40Х, термообработка - объемная закалка до твердости на поверхности зубьев 45HRC.

Так как редуктор будет иметь продолжительное время эксплуатации, то коэффициент долговечности К_HL=1, а коэффициент безопасности

Допускаемые контактные напряжения:

;

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение рассчитывается по формуле: Допускаемое контактное напряжение для колеса

Допускаемое контактное напряжение для шестерни

Тогда допускаемое контактное напряжение:

.

Требуемое условие выполнено.

Принимаем предварительно по табл. 3.1, как в случае несимметрического расположения колес, значение K_Hβ=1,35

Межосевое расстояние передачи

,

где - коэффициент вида колес;

- момент на колесе;

- коэффициент ширины зубчатого венца.

Принимаем стандартное ближайшее значение

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

Принимаем по ГОСТ 9563-60*

Предварительно примем угол наклона зубьев β = 10⁰ и определим числа зубьев шестерни и колеса:

Принимаем z₁ = 12; тогда

Уточненное значение угла наклона зубьев:

Основные размеры шестерни и колеса:

делительные диаметры:

Проверка:

диаметры вершин зубьев:

диаметры впадин:

шестерни

колеса

ширина колеса:

ширина шестерни:

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Окружная скорость колес и степень точности передачи:

По ГОСТ 1643-81 [1, с. 32] для косозубых колес при скорости V до 10 м/с следует назначить 8-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки:

Значения K_Hβ даны в табл.3.5 [1, с. 39] при Ψ_bd=1,2, твердости НВ >350 и несимметричном расположении колес относительно опор K_Hβ = 1,15

По табл. 3.4. [1, с. 39] при v=0.299 м/с и 8-ой степени точности K_Hα = 1,06.

По табл. 3.6 [1, с. 40] для косозубых колес при V ≤ 5 м/с имеем K_HV = 1,0. Таким образом:

Проверка контактных напряжений по формуле:

Согласно [3, с.180], если [σ_H] и σ_H расходятся, то их можно сблизить путём изменения ширины колеса по условию:

Силы, действующие в зацеплении:

окружная

радиальная

осевая

Коэффициент нагрузки:

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца см [1, с. 43, табл. 3. 7];

- коэффициент динамичности нагрузки см [1, с. 43, табл. 3. 8];

Эквивалентные числа зубьев

у шестерни:

у колеса: .

Тогда

;

.

По табл. 3.9 [1, с. 44-45] для стали 40ХН с объемной закалкой для колеса
;

Коэффициент безопасности ,

Где (по табл. 3.9), (для поковок и штампов).

Следовательно, .

Допускаемые напряжения:

колеса:

Находим отношения :

для шестерни

для колеса

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Коэффициент наклона зубьев

При учебном проектировании можно принимать среднее значение ε_α = 1,5 и степень точности 8-ю; тогда K_Fα = 0.92.

Проверяем прочность зуба колеса по формуле 3.25 [1, с.46]:

Условие прочности выполнено.

5. Предварительный расчёт валов редуктора

Предварительный расчёт проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Быстроходный вал:

Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении на кручение [_к] = 20 МПа по [1, c.161]

по формуле (8.16) [1. стр. 161]:

d_в1 =

Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя, то согласовываем диаметры ротора d_дв и вала d_в1. Принимаем d_в1=20 мм. У подобранного электродвигателя диаметр вала d_дв = 30 мм, тогда выбираем муфту упругую со звездочкой по ГОСТ 14084 – 76. Принимаем под подшипники d_п1=25 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.

Промежуточный вал:

Диаметр вала:

d_в3 = =

Принимаем большее значение из стандартного ряда [1, с. 161] d_в2 = 35 мм. Под подшипники принимаем d_п2 = 40 мм, а под оба колесо d_к2 = 45 мм. Шестерню выполним за одно с валом.

Тихоходный вал:

Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении на кручение

[_к] = 20 МПа : d_в3 =

Принимаем d_в3=65мм. Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424 – 75. Принимаем диаметры под подшипники d_п3=70мм,Под колесо принимаем d_k3=75 мм Шестерню выполним за одно с валом.

Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

6. Конструктивные размеры шестерни и колеса

Быстроходный вал:

Определяем размеры шестерней.

Шестерни выполняем за одно целое с валом; её размеры определены выше:

делительный диаметр d₁ = 25 мм;

диаметр вершин d_а1 = 29мм;

ширина шестерни b₁ = 30 мм.

Промежуточный вал:

Шестерню выполняем за одно целое с валом, размеры определены выше:

делительный диаметр d₁ =50мм;

диаметр вершин d_а1 =56 мм;

ширина шестерни b₁ = 55 мм.

Колеса кованые (1, рис. 10.2 и табл. 10.1)

d₂ = 175 мм;

d_а2 = 179 мм;

b₂= 25 мм.

Диаметр ступицы , принимаем 60 мм.

Длину ступицы , принимаем 45 мм.

Толщина обода . В соответствии с [1, с.233], принимаем б_О = 8 мм.

Толщина диска , принимаем 8 мм.

Тихоходный вал:

Колесо кованое (1, см. рис. 10.2 и табл. 10.1):

d₂ = 350 мм;

d_а2 = 356 мм;

b₂= 50 мм.

Диаметр ступицы .

Длину ступицы , принимаем 80 мм.

Толщина обода . Принимаем б_О = 8 мм.

Толщина диска , принимаем 15 мм.

7. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

, принимаем 8 мм;

, принимаем 7 мм;

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

Толщина пояса (фланца) крышки корпуса:

Товщина нижнего пояса корпуса

,принимаем р=20 мм

Толщина ребер основания корпуса:

Принимаем m =7 мм.

Диаметр:

- фундаментальных болтов:

,принимаем болты с резьбой М20.

- крепящих крышку к корпусу у подшипников:

, принимаем болты с резьбой М16.

- соединяющих основание крышки с корпусом:

, принимаем болты с резьбой М12

8. Первый этап компоновки редуктора.

Компоновку обычно выполняют в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочныё чертеж выполняется в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; желательный масштаб 1:1, чертить тонкими линиями.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем три вертикальные линии – оси валов на расстоянии a_W = 100 мм, и a_W = 200 мм.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаем зазор между внутренними стенками корпуса и вращающимися деталями:

б) принимаем зазор между дном корпуса и зубчатым колесом:

в) принимаем зазор между деталями, которые вращаются:

г) принимаем зазор между торцевыми поверхностями зубчатых колес:

Предварительно намечаем подшипники легкой и особолегкой серии, габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников:

d_п1=25 мм;

d_п2 =40 мм;

d_п3 =65 мм

По таблице П3 [1, с. 393] имеем:

7205: d = 25мм; D = 52мм; B = 15мм; r = 1,5мм; C = 24 кН; C₀ = 17,5кН;

7208: d = 40мм; D = 80мм; B = 19мм; r = 2,0мм; C = 46,5кН; C₀ = 32,5кН;

72114 d = 70мм; D = 125мм; B = 26мм; r = 2,5мм; C = 96кН; C₀ = 82 кН.

Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина составляет 8 ÷ 12 мм

9. Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические по ГОСТ 23360 – 78 [1, с. 169]. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Допускаемое напряжение при стальной ступице 100 – 120 МПа.

Напряжение смятия и условие прочности по формуле:

.

Вал 2:

На валу находится шестерня

Диаметр вала d = 20 мм;

сечение шпонки b х h = 6 х 6 мм;

глубина паза вала t₁ = 3,5 мм;

глубина паза втулки t₂ = 2,8мм;

длина шпонки l = 16 мм;

момент на валу T₂ = 22,1·10³ Н·мм.

Вал 3:

Одна шпонки находятся под зубчатыми колесами и одна шпонка под шестерней.

Диаметр вала под колесо d = 35 мм;

сечение шпонки b х h = 10 х 8 мм;

глубина паза вала t₁ = 5,0 мм;

глубина паза втулки t₂ = 3,3 мм;

длина шпонки l = 36 мм;

момент на валу T₃ = 138,6·10³ Н·мм.

.

минимальный диаметр вала под шестерню d = 40 мм;

сечение шпонки b х h = 12 х 8мм;

глубина паза вала t₁ = 5,0 мм;

глубина паза втулки t₂ = 3,3 мм;

длина шпонки l = 32 мм;

момент на валу T₂ = 97,02·10³ Н·мм.

.

Вал 4:

для колеса:

минимальный диаметр вала d = 70 мм;

сечение шпонки b х h = 20 х 12 мм;

глубина паза вала t₁ = 7,5 мм;

глубина паза втулки t₂ = 4,9мм;

длина шпонки l = 90мм;

момент на валу T₂ = 1000·10³ Н·мм.

Характеристики

Список файлов курсовой работы