ПЗ (1225407), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса
(3.11)
Определим число зубьев шестерни
(3.12)
Определим число зубьев колеса
(3.13)
Определим фактическое передаточное число и проверим его отклонение Δu от заданного u.
(3.14)
(3.11)
Таблица 3.8 – Фактические основные геометрические параметры шестерни
| Параметр | Шестерня | Колесо | |||
| Диаметр, мм | Делительный | d1=m·z1 | d2=m·z2 | ||
| d1=2,5·60=150 мм | d2=210 мм | ||||
| Вершин зубьев | da1= d1+2m | da2= d2+2m | |||
| da1=150+2·2,5=155 | da2=215 | ||||
| Впадин зубьев | df1= d1-2,4m | df2= d2-2,4m | |||
| df1=150-2,4·2,5=144 | df2=204 | ||||
| Ширина венца, мм | b1= b2+(2…4) |
| |||
| b1=50,4+4=54,4 | b2=50,4 | ||||
Определим фактическое межосевое расстояние
мм
Определим фактические основные геометрические параметры шестерни и колеса и занесем их в таблицу 3.8.
3.6 Определение сил в зацеплении закрытой передачи
Валы испытывают два вида деформации − изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.
В схеме сил зацепления цилиндрической передачи за точку приложения сил принимают точку зацепления в средней плоскости колеса.
В проектируемых приводах конструируются зубчатые цилиндрические и конические передачи с прямыми зубьями, а также ременные и цепные передачи, определяющие консольную нагрузку на выходные концы валов. Кроме того, консольная нагрузка вызывается муфтами, соединяющими двигатель с редуктором или редуктор с рабочей машиной
Значения консольных сил определим по таблице 3.9.
Таблица 3.9 − Определение консольных сил в зацеплении
| Вид передачи | Характер силы по направлению | Значение силы, Н | |
| на шестерне | на колесе | ||
| Цилиндрическая прямозубая | Осевая Радиальная |
|
|
Таблица 3.10 − Значения консольных сил в зацеплении
| Вид передачи | Характер силы по направлению | Значение силы, Н | |
| на шестерне | на колесе | ||
| Цилиндрическая прямозубая | Осевая Радиальная |
|
|
Схема сил в зацеплении зубчатых прямозубых передач такая же, как и для косозубых передач (исключая силу Fa2, в цилиндрическом прямозубом зацеплении). Угол зацепления принят α=20°.
Силовая схема нагружения валов имеет целью определить направление сил в зацеплении редукторной пары, консольных сил со стороны открытых передан и муфт, реакций в подшипниках, а также направление вращающих моментов и угловых скоростей валов.
Рисунок 3.4 − Силовая схема нагружения валов
3.7 Определение размеров ступеней валов виброблока
Основными критериями работоспособности валов виброблока являются прочность и выносливость. Они испытывают сложную деформацию - совместное действие кручения, изгиба и растяжения (сжатия). Но так как напряжения в валах от растяжения небольшие в сравнении с напряжениями от изгиба, то их обычно не учитывают.
3.7.1 Определение геометрических параметров ступеней валов
Вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров, установленных на вал деталей.
Вал вибровозбудителя представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, на который посажены зубчатое колесо и дебаланс, а также подшипники качения.
Проектный расчет ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр d и длину l. Определенные параметры занесем в таблицу 3.11.
Определим размеры вала-шестерни.
1-я ступень вала под полумуфту
, (3.12)
где
− крутящий момент на соответствующем валу, Н·м;
–допускаемые напряжения при кручении
=10...20 Н/мм2.
мм
Диаметр расчетного сечения
Из ряда Ra 40 принимаем ближайшее значение
=42 мм.
Тогда длина выходного конца вала под полумуфту
(3.13)
Из ряда Ra 40 принимаем
63 мм.
2-я ступень вала под подшипник
(3.14)
где t - высота буртика, мм, выбирается по таблице 3.11.
Таблица 3.11 – Значения высоты буртика, фаски ступицы, фаски подшипника
| d | 17...24 | 25...30 | 32...40 | 42...50 | 52...60 | 62...70 | 71...85 |
| t | 2 | 2,2 | 2,5 | 2,8 | 3 | 3,3 | 3,5 |
| r | 1,6 | 2 | 2,5 | 3 | 3 | 3,5 | 3,5 |
| f | 1 | 1 | 1,2 | 1.6 | 2 | 2 | 2,5 |
Тогда для
=42, t = 2,8
Округляем до ближайшего значения внутреннего кольца подшипника.
Предварительно выбираем
.
Длина вала под подшипник определяется графически
3-я ступень вала под шестерню
(3.9)
где r – фаска ступицы, мм (таблица 3.3)
Из ряда Ra 40 принимаем
=60 мм.
Длина вала под колесо
определяется графически на эскизной компоновке.
4-я ступень - под подшипник.
Определим размеры вала колеса.
1-я ступень вала под подшипник
Округляем до ближайшего значения внутреннего кольца подшипника.
Предварительно выбираем
.
Длина вала под подшипник определяется графически.
3-я ступень вала под колесо
Из ряда Ra 40 принимаем
=63 мм.
82 мм.
4-я ступень - разделительный бурт определяется графически на эскизной компоновке.
;
.
5-я ступень под дебаланс определяется графически на эскизной компоновке
Диаметр вала под дебаланс
.
Длина вала под дебаланс
.
Конструктивная схема дебалансного вибратора представлена на рисунке 3.5.
Для цилиндрической прямозубой передачи применяют подшипники легкой или средней серии для быстроходного вала и легкой серии для тихоходного вала.
1 − зубчатая передача; 2 − дебалансы
Рисунок 3.5 − Конструктивная схема вибратора
3.8 Проверочный расчет подшипников
Проверочный расчет предварительно выбранных в задаче 7 подшипников выполняется отдельно для быстроходного и тихоходного валов. Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности
, Н с базовой
, Н или базовой долговечности L10h, ч (L10 млн. оборотов), с требуемой Lh ч, по условиям:
или
.
Базовая динамическая грузоподъемность подшипника
, представляет собой постоянную радиальную нагрузку, которую подшипник может воспринять при базовой долговечности, составляющей 106 оборотов внутреннего кольца. Значения
указаны в каталоге / / для каждого типоразмера подшипника. Параметры предварительно выбранных подшипников представлены в таблице 3.12.
Таблица 3.12 − Параметры подшипников шариковых радиальных однорядных
| Обозначение | Размеры, мм | Грузоподъемность, кН | ||||
| d | D | B | r |
|
| |
| Для быстроходного вала | ||||||
| 210 | 50 | 90 | 20 | 2 | 35,1 | 19,8 |
| 310 | 50 | 100 | 27 | 3 | 61,8 | 36,0 |
| Для тихоходного вала | ||||||
| 211 | 55 | 100 | 21 | 2,5 | 43,6 | 25 |
Требуемая долговечность подшипника
предусмотрена ГОСТ 16162−85 и составляет для зубчатых
10000 ч. Расчетная динамическая грузоподъемность
, Н, и базовая долговечность Ll0h, ч. определяются но формулам:
(3.10)















