122524 (716909), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

в.) диаметр впадин зубьев:

(4.44)

4.5.3 Определение сил действующих в зацеплении цилиндрической передачи[11]

а.) окружная сила:

(4.45)

б.) радиальная сила:

(4.46)

где α- угол зацепления, α=20⁰.

4.5.4 Определение ширины венца зубчатых колёс

(4.47)

где в- ширина венца цилиндрической шестерни, принимаем в=35,мм;

в₁- ширина венца промежуточной шестерни.

Принимаем в₁=38 мм.

4.5.5 Проверка зубьев по контактную напряжению

(4.48)

где σ_н- расчетное контактное напряжение, МПа;

[σ_н]- допускаемое контактное напряжение, МПа ([σ_н]=717,4 МПа

см. п. 4.4.2);

к_нv- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, принимаем

к_нv=1.04 (табл. 1.10 [11]);

к_нβ- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, принимаем к_нβ=1,07 [11].

σ_н и [σ_н] приблизительно равны (перегрузка Δ=0,5%) что допускается.

4.5.6 Проверка зубьев на изгибную прочность

(4.49)

где σ_f – расчетное напряжение на изгиб зубьев, МПа;

[σ_f]- допускаемое напряжение на изгиб зубьев, [σ_f]=270 МПа см. п. 4.4.2;

к_fv- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, принимаем к_fv=1.1 (табл. 1.10 [11]);

к_{f β}- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине

венца, принимаем к_{f β}=1,15 (таблица 1.5 [11]);

y_f – коэффициент учитывающий влияние формы зуба, принимаем y_f =3,9 [11].

.

4.5.7 Проверка зубчатых колёс на перегрузку

а.) проверка зубьев по максимальному контактному напряжению:

, (4.50)

где к_пер.- коэффициент перегрузки, к_пер.=2;

[σ_н^max]- допускаемое максимальное контактное напряжение при

перегрузке зубьев, [σ_н^max]=1960, МПа.

.

σ_н^max=1020,МПа < [σ_н^max]=1960,МПа – условие выполняется.

б.) проверка зубьев по максимальному напряжению на изгиб:

(4.51)

где [σ_f^max]- допускаемое напряжение на изгиб зубьев при перегрузке,

[σ_f^max]=560,МПа см.п. 4.4.2.

.

σ_f^max=301,МПа < [σ_f^max]=560,МПа – условие выполняется.

4.6 Компоновка синхронизирующего редуктора и определение его основных размеров

Компоновочная схема синхронизирующего редуктора выполнена на рисунке 4.2. Корпус редуктора выполнен сварным из листовой стали Ст 5 ГОСТ 380-88.

Рисунок 4.2- Компоновочная схема синхронизирующего редуктора

Определим основные размеры синхронизирующего редуктора:

(4.52)

принимаем а=45 мм.

(4.53)

принимаем l₁=80 мм.

(4.54)

4.7 Расчет валов синхронизирующего редуктора

4.7.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений

Материал для валов выбираем такой же, как для зубчатых колёс. Сталь 40Х. Термическая обработка- закалка в масле и отпуск, твёрдость по Бринеллю НВ 320…340, предел прочности которой: σ_в=950 МПа, а предел текучести: σ_т=700 МПа [18].

Определение допускаемых напряжений:

а.) на изгиб:

(4.55)

где σ_-1- предел выносливости на изгиб,

(4.56)

[n]- допускаемый коэффициент запаса прочности, принимаем [n]=2,5

[12];

к- коэффициент концентрации напряжений, принимаем к=1,6 [12].

б.) на кручение:

, (4.57)

.

4.7.2 Определение сил, действующих на валы синхронизирующего редуктора

На рисунке 4.3 представлены силы, действующие на валы синхронизирующего редуктора.

Рисунок 4.3- Силы, действующие на валы синхронизирующего редуктора

4.7.3 Расчет первого вала синхронизирующего редуктора

Исходные данные:

Частота вращения вала- n₁=580,3 мин ^–1;

Крутящий момент на валу Т₁=106,5 Н^.м;

Силы действующие в зацеплении зубчатых колёс: F_t1=2766,2 Н, F_a1=499,5 Н, F_r1=874,2 Н.

Расчет ведём по методике изложенной в [13].

4.7.3.1 Определение реакций опор от сил, действующих на вал в вертикальной плоскости (смотрите рисунок 4.5а)

а.) реакция опоры А:

(4.58)

,

где l, l₁,l₂- соответствующие размеры вала (смотрите рисунок 4.5а)

принимаем l=125 мм; l₁=45 мм; l₂=80 мм;

.

б.) реакция опоры В:

(4.59)

,

.

4.7.3.2 Определение изгибающих моментов от сил, действующих в вертикальной плоскости

(4.60)

где М_в1- изгибающий момент в сечении 1 (см. рис. 4.5а).

.

Строим эпюру изгибающих моментов от сил, действующих в вертикальной плоскости (см. рисунок 4.5б).

4.7.3.3 Определение реакций опор от сил, действующих в горизонтальной плоскости (смотрите рисунок 4.5в)

а.) реакция опоры А:

(4.61)

,

.

б.) реакция опоры В:

(4.62)

,

.

4.7.3.4 Определение изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной плоскости

(4.63)

где М_г1- изгибающий момент в сечении 1, от сил действующих в горизонтальной плоскости (см. рисунок 4.5а)

Строим эпюру изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной плоскости (смотрите рисунок 4.5г).

4.7.3.5 Определение полных реакций опор

а.) реакция опоры А:

(4.64)

б.) реакция опоры В:

(4.65)

4.7.3.6 Определение суммарных изгибающих моментов

(4.66)

где М₁- суммарный изгибающий момент в сечении 1

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов (смотрите рисунок 4.5д).

4.7.3.7 Определение эквивалентных моментов

(4.67)

где М_v1- эквивалентный момент в сечении 1, Н^.мм;

Т₁- крутящий момент на валу, Т₁=106,5 Н^.м.

Строим эпюру эквивалентных моментов (см. рисунок 4.5е).

4.7.3.8 Определение диаметра вала в опасном сечении

Опасным сечением является сечение 1 (см. рисунок 4.5а).

(4.68)

где d- диаметр вала в опасном сечении, мм;

[σ_-1u]- предел выносливости на изгиб зубьев,[σ_-1u]=106,9 МПа.

Принимаем d=30 мм, с учетом применения шлицевого соединения.

Вал изготавливается заодно с шестернёй. Чертёж вала-шестерни представлен на рисунке 4.4.

Рисунок 4.5- Расчетная схема первого вала

а- силы, действующие на вал в вертикальной плоскости;

б- эпюра моментов от сил в вертикальной плоскости;

в- силы, действующие на вал в горизонтальной плоскости;

г- эпюра моментов от сил в горизонтальной плоскости;

д- эпюра суммарных изгибающих моментов;

е- эпюра крутящего момента.

4.7.4 Расчет второго вала синхронизирующего редуктора

Исходные данные:

Частота вращения вала- n₂=331,6 мин ^–1;

Крутящий момент на валу Т₂=194,3 Н^.м;

Силы, действующие в зацеплении зубчатых колёс: F_t2=2766,2 Н, F_a2=874,2 Н, F_r2=499,5 Н, F_t3=5181,4 Н, F_r3=1885,9 Н.

Расчет ведём по методике изложенной в [13].

4.7.4.1 Определение реакций опор от сил, действующих на вал в вертикальной плоскости (смотрите рисунок 4.7а)

а.) реакция опоры А:

(4.69)

где l, l₁,l₂,l₃- соответствующие размеры вала (смотрите рисунок 4.7а)

принимаем l=205 мм; l₁=45 мм; l₂=110 мм; l₃=50 мм.

.

б.) реакция опоры В:

(4.70)

,

.

4.7.4.2 Определение изгибающих моментов от сил, действующих в вертикальной плоскости

(4.71)

(4.72)

где М_в1,М_в2- изгибающие моменты в сечениях 1 и 2 соответственно (смотрите рисунок 4.7а).

.

Строим эпюру изгибающих моментов от сил, действующих в вертикальной плоскости (см. рисунок 4.7б).

4.7.4.3 Определение реакций опор от сил, действующих в горизонтальной плоскости (смотрите рисунок 4.7в)

а.) реакция опоры А:

(4.73)

,

.

б.) реакция опоры В:

(4.74)

,

.

4.7.4.4 Определение изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной плоскости

(4.75)

(4.76)

где М_г1,М_г2- изгибающие моменты в сечениях 1 и 2 соответственно, от сил действующих в горизонтальной плоскости (смотрите рисунок 4.7а)

Строим эпюру изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной плоскости (смотрите рисунок 4.7г).

4.7.4.5 Определение полных реакций опор

а.) реакция опоры А:

(4.76)

б.) реакция опоры В:

(4.77)

4.7.4.6 Определение суммарных изгибающих моментов

(4.78)

(4.79)

где М₁,М₂- суммарные изгибающие моменты соответственно в сечениях 1 и 2, Н^.мм

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов (смотрите рисунок 4.7д).

4.7.4.7 Определение эквивалентных моментов

(4.80)

(4.81)

где М_v1, М_v2- эквивалентные моменты в сечениях 1 и 2 соответственно, Н^.мм;

Т₂- крутящий момент на валу, Т₂=194,3 Н^.м.

Строим эпюру эквивалентных моментов (см. рис. 4.7е).

4.7.4.8 Определение диаметра вала в опасном сечении

Опасными сечениями являются сечения 1 и 2 (см. рис. 4.7а).

(4.82)

(4.83)

где d₁,d₂- диаметры вала в опасных сечениях 1 и 2, мм;

[σ_-1u]- предел выносливости на изгиб зубьев,

[σ_1u]=106,9 МПа.

Принимаем d₁=d₂=38 мм, с учетом применения шлицевого соединения. Чертёж вала представлен на рисунке 4.6.

Рисунок 4.7- Расчетная схема второго вала

а- силы, действующие на вал в вертикальной плоскости;

Характеристики

Список файлов реферата