147861 (692091), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По табл.. 3.2 (1)для вуглецевих сталей з твердістю поверхонь зубів не менше НВ350 і термічною обробкою (покращенням )
– коефіціент довговічності ;при числі циклів навантаження більше базового ,що має місце при тривалій експлуатації редуктора, приймають
; коефіцієнт безпеки
Для косозубих коліс розрахункове контактне допустиме напруження :
Для шестерні:
МПа
Для колеса:
МПа
Тоді розрахункове допустиме контактне напруження:
МПа
Потрібна умова виповнена
Коефіцієнт К , не дивлячись на симетричне розміщення коліс відносно опор приймемо вище рекомендованого для цього випадку, так як зі сторони ланцюгової передачі діють сили, які викликають додаткову деформацію веденого валу і погіршують контакт зубів. Приймаємо попередньо по табл.3.1[1], як у випадку несиметричного розміщення коліс, значення
.
Приймаємо для косозубих коліс коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відстані (див с.36 [1]).
Міжосьова відстань за умови контактної витривалості активних поверхонь зубів по формулі (3.7) [1]:
мм, (2.25)
де для косозубих коліс , а передаточне число коліс
.
Найближче значення міжосьової відстані по ГОСТ 2185-66 мм (див. с.36[1]).
Нормальний модуль зачеплення приймемо по наступній рекомендації:
мм; (2.26)
приймаємо по ГОСТ9653-60 (див. с.36 [1]).
приймаємо попередньо кут нахилу зубів і визначаємо числа зубів шестерні і колеса:
(2.27)
Приймаємо , тоді
Уточнене значення кута нахилу зубів:
; (2.28)
Основні розміри шестерні і колеса:
- діаметри ділильні:
мм (2.29)
мм (2.30)
Перевірка: мм.
- діаметри вершин зубів:
мм; (2.31)
мм; (2.32)
Ширина колеса мм.
Ширина шестерні мм = 69 мм.
Визначаємо коефіцієнт ширини шестерні по діаметру:
(2.33)
Колова швидкість коліс і степінь точності передачі
м/с. (2.34)
При такій швидкості для косозубих коліс слід приймати 8-у степінь точності.
Коефіцієнт навантаження
(2.35)
Значення при
0,69, твердості НВ≤350 і несиметричному розміщенні коліс відносно опор з врахуванням згину веденого валу від натягу ланцюгової передачі
.
По табл. 3.4 [1] при м/с і 8-й степені точності
. По табл. 3.6 [1] для косозубих коліс при даній швидкості маємо
. Таким чином
.
Перевірка контактних напружень:
(3.36)
Сили, що діють в зачепленні:
-
колова:
Н; (3.37)
радіальна:
Н; (3.38)
-
осьова:
Н; (3.39)
Перевіряємо зуби на витривалість по напруженням згину:
(3.40)
Тут коефіцієнт навантаження . По табл. 3.7[1] при
0,69, твердості
і несиметричному розміщенні зубчастих коліс відносно опор
. По табл.3.8[1]
. Таким чином коефіцієнт
;
- коефіцієнт, який враховує форму зуба і залежить від еквівалентного числа зубів
:
-
у шестерні
; (3.41)
-
у колеса
; (3.42)
і
(див. с.42 [1]).
Допустиме напруження:
; (3.43)
По табл. 3.9[1] для сталі 45 покращеної при твердості
.
Для шестерні МПа; для колеса
МПа.
- коефіцієнт безпеки, де
(по табл. 3.9[1]),
.
Тоді .
Допустимі напруження:
-
для шестерні
МПа;
-
для колеса
МПа.
Знаходимо відношення :
-
для шестерні
МПа;
-
для колеса
МПа.
Подальший розрахунок слід вести для зубів колеса, для якого знайдене відношення менше.
Визначаємо коефіцієнти і
:
; (3.44)
; (3.45)
для середніх значень коефіцієнта торцевого перекриття і 8-ї степені точності
.
Перевіряємо міцність зубів по формулі 3.40:
МПа
МПа.
Умова міцності виконана.
3. Розрахунок ланцюгової передачі
Вибираємо привідний роликовий ланцюг (див. табл. 7.15[1]).
Крутний момент на ведучій зірочці: Н·мм.
Передаточне число було прийнято раніше .
Число зубів:
-
ведучої зірочки
; (3.1)
-
веденої зірочки
(3.2)
Приймаємо і
.
Тоді фактичне передаточне число:
Відхилення , що допустимо.
Розрахунковий коефіцієнт навантаження:
(3.3)
Де - динамічний коефіцієнт при спокійному навантаженні;
враховує вплив міжосьової відстані [
при
];
- враховує вплив нахилу лінії центрів (
, якщо цей кут не перевищує 60°, в даному випадку цей кут буде 180-160=20°);
- враховує спосіб регулювання натягу пасів (в даному випадку при періодичному регулюванні);
при безперервному змащуванні;
- враховує тривалість роботи на протязі доби (для даного випадку при однозмінній роботи).
Для визначення кроку ланцюга потрібно знати допустимий тиск в шарнірах ланцюга. В табл. 7.18 [1] допустимий тиск
заданий в залежності від частоти обертання ведучої зірочки і кроку
. Тому для розрахунку величиною
слід задаватися орієнтовно.
Ведуча зірочка має частоту обертання:
об/хв. (3.4)
Середнє значення допустимого тиску при об/хв
=20 МПа.
Крок однорядного ланцюга ( ):
мм. (3.5)
Підбираємо по табл. 7.15[1] ланцюг ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568-75, яка має мм; руйнуюче навантаження
кн; масу
кг/м;
мм2 .
Швидкість ланцюга:
м/с. (3.6)
Колова сила:
Н. (3.7)
Тиск в шарнірі перевіряємо по формулі:
МПа (3.8)
Уточнюємо по табл. 7.18 [1] допустимий тиск:
.
Умова виконана. В цій формулі 20 МПа – табличне значення допустимого тиску по табл. 7.18 [1] при
об/хв і
мм.
Визначаємо число ланок ланцюга:
. (3.9)
Де 40;
;
.
Тоді
Округлюємо до парного числа .
Уточнюємо міжосьову відстань ланцюгової передачі:
; (3.10)
мм
Для вільного провисання ланцюга передбачено можливість зменшення міжосьової відстані на 0,4% тобто на 1274·0,004=5,1 мм.
Визначаємо діаметри ділильних кіл зірочок:
мм. (3.11)
мм.
Визначаємо діаметри зовнішніх кіл зірочок:
; (3.12)
де мм – діаметр ролика ланцюга.
мм;
мм;
Сили, що діють на ланцюг:
-
колова
Н – визначена раніше;
-
від відцентрових сил:
Н (3.13)
де кг/м по табл. 7.15[1];
-
від провисання:
Н (3.14)
де при куті нахилу передачі 20°(160°)
Перевіряємо коефіцієнт запасу міцності ланцюга:
. (3.15)
Це більше ніж нормативний коефіцієнт запасу (див. табл. 7.19[1]), отже умова
виконана.
Основні розміри зірочок:
-
ступиця:
мм;
мм;
мм, приймаємо
мм;
мм, приймаємо
мм.
- товщина диска зірочок мм, де
- відстань між пластинами внутрішньої ланки (див. табл. 7.15).
4. Розрахунок валів по еквівалентним моментам
Розрахунок виконуємо на кручення по пониженим допустимим напруженням.
Крутні моменти в поперечних перерізах валів:
-
ведучого (І)
Н·мм;
-
веденого (ІІ)
Н·мм;
-
веденого (ІІІ)
Н·мм;
-
валу трансмісії (ІV)
Н·мм.
Ведучий вал І.
Діаметр вихідного кінця при допустимому напруженні [ ]=25 МПа:
мм.
Щоб ведучий вал редуктора можна було приєднати за допомогою МУВТ з валом електродвигуна мм, приймаємо
мм.
Ведений вал ІІ.
Діаметр валу ІІ (посадочне місце під підшипник) при допустимому напруженні [ ]=25 МПа:
мм.
Ведений вал ІІІ.
мм.
Вал трансмісії ІV.
мм.
5. Підбір підшипників кочення по динамічній вантажопідйомності
Ведучий вал (І):
Сили, що діють в зачепленні: Н,
,
Н.
Реакції опор (ліву опору, яка сприймає зовнішню осьову силу , позначимо індексом ˝2˝).
В площині :
; (5.1)
Н (5.2)
; (5.3)
Н (5.4)
Перевірка:
.
В площині :
; (5.5)
Н; (5.6)
; (5.7)
Рис.5.1. Розрахункова схема валу(І).
Н (5.8)
Перевірка:
.
Сумарні реакції:
Н; (5.9)
Н. (5.10)
Підбираємо підшипники по більш навантаженій опорі. Відмічаємо радіальні конічні підшипники 7207 (див. додатки, табл. П3 [1]): мм,
мм,
мм,
кН і
кН.
Осьові складові радіальних реакцій конічних підшипників:
Н; (5.11)
Н. (5.12)
тут для підшипників 7207 параметр осьового навантаження .
Осьові навантаження підшипників:
в нашому випадку ,
; тоді
Н;
Н.
Розглянемо лівий підшипник.
Відношення , тому слід враховувати осьове навантаження.
Еквівалентне навантаження:
; (5.13)
Для заданих умов ; для конічних підшипників при
коефіцієнт
і коефіцієнт
.
Еквівалентне навантаження Н = 2,76 кН.
Розрахункова довговічність, млн. об.:
млн.об. (5.14)
Розрахункова довговічність, год:
год. (5.15)
Де об/хв. – частота обертання ведучого валу.
Розглянемо правий підшипник.
Відношення
,
тому осьове навантаження не враховується.
Еквівалентне навантаження:
Н;
Розрахункова довговічність, млн. об.:
млн.об.
Розрахункова довговічність, год:
год.
Знайдена довговічність прийнятна.
Проміжний вал (ІІ): Аналогічно склавши рівняння моментів і перевіривши потім отримані з них значення підстановкою в рівняння сил ми маємо:
н,
Н,
Н,
Н.
Визначаємо сумарні реакції:
Н;
Н.
Підбираємо радіально-упорні кулькові підшипники 36207 (див. додатки, табл. П3 [1]): мм,
мм,
мм,
кН і
кН.
Відношення , тому еквівалентне навантаження:
; (5.13)