123828 (689641), страница 2
Текст из файла (страница 2)
-
Определяем количество клиновых ремней:
,
где
– номинальная мощность двигателя;
– допускаемая мощность, передаваемая ремнями.
Принимаем число ремней
.
-
Вычисляем силу предварительного натяжения одного клинового ремня:
-
Находим окружную силу, передаваемую комплектом клиновых ремней:
-
Определяем силы натяжения ведущей
и ведомой
ветвей одного клинового ремня:
,
.
-
Находим силу давления ремней на вал комплекса клиновых ремней:
.
3.2 Проверочный расчет клиноременной передачи
-
Проверим прочность одного клинового ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви
:
а) Находим напряжение растяжения в клиновом ремне:
,
где
– площадь сечения ремня.
б) Находим напряжения изгиба в клиновом ремне:
,
где
– модуль продольной упругости при изгибе для
прорезиненных ремней,
– высота сечения клинового ремня,
– диаметр ведущего шкива.
в) Находим напряжения от центробежных сил:
,
где
– плотность материала клинового ремня.
Определяем максимальные растягивающие напряжения в сечении ремня:
,
где
– допускаемое напряжения растяжения для клиновых ремней.
Таким образом, условие прочности выполнено.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение |
| Тип ремня | Клиновой | Частота пробегов ремня | 3,55 |
| Сечение ремня | А | Диаметр ведущего шкива | 100 |
| Количество ремней | 4 | Диаметр ведомого шкива | 355 |
| Межосевое расстояние | 317 | Максимальное напряжение | 8,696 |
| Длина ремня | 1400 | Предварительное натяжение | 130,52 |
| Угол обхвата малого шкива | 134 | Сила давления ремня
| 961,15 |
3.3 Конструирование ведомого шкива открытой передачи
В проектируемой ременной передаче при окружной скорости
шкив выполняют литым из чугуна СЧ15.
Необходимые для нахождения параметров шкива данные (для клинового ремня нормального сечения А – А.Е. Шейнблит «Курсовое проектирование деталей машин», табл. К40):
.
Расчетный диаметр шкива
, число клиновых ремней
.
Размеры шкива:
диаметр обода
;
ширина обода
;
толщина обода
, округлив по ряду Ra40, получим
;
толщина диска
;
внутренний диаметр ступицы, равный диаметру 1-й ступени быстроходного вала,
;
наружный диаметр ступицы
, округлив по ряду Ra40, получим
;
длина ступицы
, округлив по ряду Ra40, получим
.
Так как
, то ступицу шкива конструируем укороченной с одного торца обода.
4. Расчет передачи редуктора
4.1 Выбор материала закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений
-
Выбор твердости, термообработки и материала колес передачи.
Материал зубчатой передачи и его характеристики выбираются в зависимости от расположения зубьев на ободе колес пары и номинальной мощности двигателя
. Материал выбирается одинаковый для шестерни и колеса, но для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни назначается больше твердости колеса. При этом следует ориентироваться на дешевые марки стали.
Так как рассчитывается закрытая зубчатая передача с непрямыми зубьями со средней мощностью
, то, учитывая выше изложенные условия, выбираю для колеса и шестерни сталь 40Х. Термообработка колеса и шестерни – улучшение.
Интервал твердости зубьев:
шестерни
: 269…302 НВ
колеса
: 235…262 НВ.
Определяем среднюю твердость зубьев шестерни:
НВ,
где
- крайнее левое и правое значение
из интервала твердостей зубьев шестерни.
Находим среднюю твердость зубьев колеса:
НВ,
где
- крайнее левое и правое значение
из интервала твердостей зубьев колеса.
При этом надо соблюсти необходимую разность средних твердостей зубьев, т.е. должно выполнятся условие
. При значениях
,
разность
, следовательно, условие выполняется.
Определяем механические характеристики стали шестерни:
,
,
.
Определяем механические характеристики стали колеса:
,
,
.
Предельные значения размеров заготовки:
диаметр шестерни
,
толщина обода или диска колеса
.
-
Определение допускаемых контактных напряжений.
Определяем коэффициент долговечности для зубьев шестерни
:
,
где
– число циклов перемены напряжений, полученное интерполированием по средней твердости шестерни
(А.Е. Шейнблит «Курсовое проектирование деталей машин», таблица 3.3., стр. 55),
- число циклов перемены напряжений за весь срок службы. Здесь
– угловая скорость быстроходного вала,
– срок службы,
где
лет – срок службы привода,
– коэффициент годового использования,
– коэффициент суточного использования).
лет,
циклов.
Так как
, то принимаем
.
Определяем коэффициент долговечности для зубьев колеса
:
где
– число циклов перемены напряжений, полученное интерполированием по средней твердости колеса
(А.Е. Шейнблит «Курсовое проектирование деталей машин», таблица 3.3., стр. 55),
.
Здесь
- угловая скорость тихоходного вала.
.
Так как
, то принимаем
.
Находим допускаемые контактные напряжения для шестерни
и колеса
, соответствующие пределу выносливости при числе циклов перемены напряжений
и
:
,
.
Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни
и колеса
:
,
.
Выбираем окончательное допускаемое контактное напряжение
, как меньшее из полученных значений для шестерни и колеса.
При этом выполняется условие
.
-
Определение допускаемых напряжений изгиба.
Определяем коэффициент долговечности для зубьев шестерни
:
,
где
– число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости,
циклов.
Так как
, то принимаем.
Определяем коэффициент долговечности для зубьев колеса
:
.
Так как
, то принимаем
.
Находим допускаемые напряжения изгиба для шестерни
и колеса
, соответствующие пределу выносливости при числе циклов перемены напряжений
:
,
.
Определяем допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни
и колеса
:
,
.
Для расчета модуля зацепления используют допускаемое напряжение
, как меньшее из полученных значений для шестерни и колеса.
4.2 Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
-
Определяем главный параметр – межосевое расстояние
:
,
где
(для косозубых передач) – вспомогательный коэффициент,
(для шестерни в нестандартных цилиндрических редукторах) – коэффициент ширины венца колеса, для расчета принимаем
,
– передаточное число редуктора,
- вращающий момент на тихоходном валу,
- допускаемое контактное напряжение,
(для прирабатывающихся зубьев) – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба.
Округлив
до стандартного значения, получаем
.
-
Определяем модуль зацепления
:
,
где
(для косозубых передач) – вспомогательный коэффициент,
- делительный диаметр колеса,
– ширина венца колеса,
– допускаемое напряжение изгиба материала колеса,
– вращающий момент на тихоходном валу.
.
Округлив значение модуля зацепления
в большую сторону до стандартного значения, в целях обеспечения угла наклона зубьев
принимаем
.
Тогда угол наклона зубьев для косозубой передачи будет равен:
.
-
Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:
.
Округлив
в меньшую сторону до целого числа, получаем значение суммарного числа зубьев
.
-
Уточним действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач:
.
-
Определяем число зубьев шестерни:
.
Округлив
до ближайшего целого числа, получаем значение числа зубьев шестерни
. Из условия уменьшения шума и отсутствия подрезания зубьев рекомендуется
, при найденном значении
это условие выполняется.
-
Определяем число зубьев колеса:
.
-
Находим фактическое передаточное число:
.
Проверяем фактического передаточного числа от заданного
:
.
Норма передаточного числа выполняется.
-
Определяем фактическое межосевое расстояние:
-
Находим фактические основные геометрические параметры шестерни:
– делительный диаметр,
и ведомой
ветвей одного клинового ремня:
:
:
:














