Предварительный расчет валов
Стр 1 из 3Следующая ⇒ Подбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет 2.1 Подбор электродвигателя
Коэффициент полезного действия редуктора
где
n = ________ – число пар подшипников. Тогда Значение КПД для различных передач и подшипников качения приведены в таблице ПА2. Требуемая мощность
где Из исходных данных По формуле (2.2) вычисляем требуемую мощность электродвигателя.
По требуемой мощности
S = ____ %.
Номинальная частота вращения
Для выбранного электродвигателя определяем
Определяем значения передаточных чисел
Передаточное число редуктора
Вычисляем передаточное число открытой передачи
2.2 Кинематический расчет привода Определение частот вращения каждого вала привода n, об/мин.
Определение угловых скоростей каждого вала привода, рад/с.
________________________________.
2.3 Силовой расчет привода
Определение вращающих моментов на каждом валу привода Т, Н·м.
Расчет зубчатой передачи 3.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками. Принимаем для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 200. Допускаемые контактные напряжения
где циклов;
Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)
При числе циклов больше базового, при длительной эксплуатации редуктора, принимают Принимаем допускаемые напряжения для шестерни
Принимаем допускаемые напряжения для колеса
Расчетное допускаемое контактное напряжение
3.2. Исходные данные для расчета зубчатой передачи
Исходные данные принимаются в соответствии с расчетами. Вращающий момент на валу шестерни
Вращающий момент на валу колеса
Угловая скорость на валу шестерни
3.3. Межосевое расстояние
Межосевое расстояние
где Ка = 43,0 – для косозубых и шевронных передач;
Ка= 49,5 – для прямозубых передач;
распределения нагрузки по ширине венца, принимаем предварительно
Ближайшее значение межосевого расстояния принимаем по ГОСТ 2185-66 по таблице ПА4
3.4 Расчет основных геометрических параметров шестерни и колеса
Модуль зацепления зубчатой передачи mn, мм, определяем по формуле
Принимаем по ГОСТ 9563-60 по таблице ПА5 mn = ______мм. Определяем предварительно угол наклона зубьев β, º,: - для прямозубой передачи передачи β = 0 - для косозубой передачи передачи β = 8 - для шевронной передачи β = 25 Принимаем β = _______º. 3.5. Определяем числа зубьев шестерни и колеса
Число зубьев шестерни Z1
Принимаем Число зубьев колеса Z2 Z2 = Z1· u = _______________ = ________. (3.6) Принимаем Уточненное значение угла наклона зубьев β, º,
β = arccos ________ = ________º.
3.6. Основные размеры шестерни и колеса
Делительные диаметры d1 и d2, мм,
Проверка
Диаметры вершин зубьев da1и da2, мм,
Диаметры впадин зубьев df1 и df2, мм,
Ширина колеса b2, мм,
Ширина шестерни b1, мм,
Коэффициент ширины шестерни по диаметру
3.7 Окружная скорость колес и степень точности передачи
При такой скорости передачи по таблице ПА6 принимаем ________степень точности передачи.
3.8 Коэффициент нагрузки
Коэффициент распределения нагрузки определяем по формуле
где распределения нагрузки между зубьями, принимаем по таблице ПА7;
распределения нагрузки по ширине венца, принимаем по таблице ПА8;
После подстановки получаем
3.9 Проверка контактных напряжений
Фактические контактные напряжения σН, МПа, определяем по формуле
где В = 310 для прямозубых передач;
В = 270 для косозубых передач.
_______МПа < Прочность по контактным напряжениям обеспечена.
3.10 Силы, действующие в зацеплении Окружная сила
Радиальная сила
где α = 20 Осевая сила
Для прямозубых и шевронных передач
3.11 Проверка зубьев на выносливость
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба
где
где таблице ПА10;
эквивалентного числа зубьев Zv.
Для шестерни
Для колеса
Находим по таблице ПА12
Для прямозубых колес Для косозубых и шевронных
Для прямозубых колес Для косозубых и шевронных После подстановки получаем напряжения изгиба
Допускаемые напряжения на выносливость при изгибе [σ]F, МПа, определяем по формуле
где [S]F - коэффициент безопасности. Для стали 45, термообработка улучшенной при твердости – НВ ≤ 350
Коэффициент безопасности [S]F определяем по формуле
где материала зубчатых колес, принимаем
зубчатого колеса, для поковок и штамповок выбираем
Для шестерни
Для колеса
Условие прочности на изгиб выполняется.
Предварительный расчет валов 4.1 Крутящие моменты
Крутящие моменты Т в поперечных сечениях валов: - ведущего Т1 = ___________ Н·мм; - ведомого Т2 = ___________ Н·мм.
4.2 Ведущий вал
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Принимаем допускаемые напряжения [ τ ]к = 25 МПа.
Диаметр выходного вала dв1, мм, определяем по формуле dв1 Из конструктивных соображений dв1 > 0,75 · dдв = 0,75 _____ = _____ мм. Из стандартного ряда по таблице ПА13 выбираем ближайшее большее значение диаметра для выходного конца ведущего вала редуктора таким образом, чтобы оба условия выполнялись. Принимаем dв1 = _____ мм. Вычисляем диаметр вала под подшипники dn1, мм, в интервале dn1 = dв1 + (3 ÷ 8). (4.2) dn1 = _____ + 3 ÷ _____ + 8 = _____ ÷ _____ мм. Уточняем значение dn1 по таблице ПБ2. Принимаем dn1 = _____ мм. Шестерню выполняем за одно целое с валом. Эскиз ведущего вала представлен в соответствии с рисунком 4.1.
Рисунок 4.1 - Эскиз ведущего вала
4.3 Ведомый вал
Принимаем [ τ ]к = 20 МПа. Диаметр выходного конца ведомого вала рассчитывается по формуле dв2 Выбираем ближайшее большее значение из стандартного ряда по таблице ПА13. Принимаем dв2 = _____ мм. Диаметр под подшипники dn2, мм, вычисляем по формуле dn2 = dв2 + (3 ÷ 8). (4.4) dn2 = _____ + 3 ÷ _____ + 8 = _____ ÷ _____ мм. Уточняем значение dn2 по таблице ПБ2. Принимаем dn2 = _____ мм. Диаметр под колесом dк2, мм, определяем по формуле dк2 = dп2 + 5 мм = _______ мм. (4.5) Эскиз ведомого вала представлен в соответствии с рисунком 4.2. Рисунок 4.2 – Эскиз ведомого колеса
Конструктивные размеры 5.1 Конструктивные размеры шестерни
Шестерню выполняем за одно целое с валом в соответствии с рисунком 4.1. Ее размеры выписывают из раздела 3: d 1 = __________ мм; d а1 = _________ мм; df1 = __________ мм; b 1 = __________ мм. Колесо кованое. Его размеры выписывают из раздела 3: d 2 = __________ мм; d а2 = _________ мм; df2 = _________ мм; b 2 = _________ мм. Диаметр ступицы dст, мм, dст = 1,6· dк2 = 1,6· ______ = ______ мм. (5.1) Длина ступицы lст, мм, lст = (1,2÷1,5) · dк2 = (1,2÷1,5) · ______ = ______ мм. (5.2) Принимаем lст = _______ мм. Толщина обода δ0, мм, δ0 = (2,5 ÷ 4) mn = 2,5·mn ÷ 4·mn = ____ ÷ ____ мм. (5.3) Принимаем δ0 = _____ мм. Толщина диска С, мм, С = 0,3· b 2 = 0,3 · ____ = ______ мм. (5.4) Диаметр обода колеса, мм, D0 = df2 - 2 · δ0 = ______ -_______= _______ мм. (5.5) Диаметр центровой окружности Dотв, мм, Dотв = 0,5 (D0 + dст) = 0,5 (_______ + ______) = _______ мм (5.6) Диаметр отверстий d отв = Эскиз зубчатого колеса представлен в соответствии с рисунком 5.1.
Рисунок 5.1- Эскиз зубчатого колеса
5.2 Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса δ, мм, δ = 0,025·аω + 1 = 0,025· _____ + 1 = ______ мм. (5.8) Принимаем δ = _____ мм. Толщина стенок крышки δ1, мм, δ1 = δ. Принимаем δ1 = _____ мм. Толщина фланцев корпуса и крышки: - верхний пояс корпуса и крышки b = b1 =1,5 · δ = 1,5 ____= _____ мм; (5.9) - нижний пояс корпуса, мм, p = 2,35 · δ = 2,35· ____ = _____ мм. (5.10) Принимаем р= ______ мм.
Определяем диаметры болтов. Диаметр фундаментных болтов dб1 = (0,03 ÷ 0,036) аω + 12 = (0,03 ÷ 0,036) ______ +12 = = ______ ÷ _______ мм; (5.11) Принимаем болты с резьбой М _____ по таблице ПБ1. Диаметр болтов, крепящих крышку к корпусу редуктора dб2 = (0,7 ÷ 0,75) dб1 = (0,7·dб1 ÷ 0,75·dб1) = ____ ÷___ мм(5.12) Принимаем болты с резьбой М _____ по таблица ПБ1. Диаметр болтов, соединяющих крышку с корпусом dб3 = (0,5 ÷ 0,6) dб1 = 0,5·dб1 ÷ 0,6·dб1 = _____ ÷ ______ мм. (5.13) Принимаем болты с резьбой М _____ по таблица ПБ1.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|