 |
Анализ результатов расчета на ЭВМ
|
|
|
|
Расчет зубчатых передач на ЭВМ проводился в 2 этапа.
По результатам первого этапа расчета зубчатых передач на ЭВМ были построены графики (см. приложение), отражающие распределение общего передаточного 
числа между быстроходной 
и тихоходной 
ступенями редуктора 
, а также способа термообработки зубчатых колес на основные качественные показатели: массу 
зубчатых колес, массу 
редуктора, суммарное межосевое расстояние 
, диаметр 
впадин зубьев быстроходной шестерни, диаметры 
и 
вершин зубьев колес быстроходной и тихоходной ступеней.
Поиск варианта с наименьшей массой привода предусматривал выполнение следующих конструктивных ограничений:
· диаметр шестерни быстроходной ступени удовлетворял условию
,
где 
, 
- вращающий момент на валу.
, 
· при смазывании зацеплений погружением в масляную ванну зубчатых колес обеих ступеней разность 
наименьшая при выполнении условия 
Был выбран вариант № 5, на основании чего был проведен второй этап расчета зубчатых передач на ЭВМ и получены все расчетные параметры, требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые для расчета и выбора подшипников.
Эскизное проектирование
Проектные расчеты валов
Крутящий момент в поперечных сечениях валов
Быстроходного TБ= 43,1 H×м
Промежуточного Tпр= 222,5 H×м
Тихоходного TT= 1077,3 H×м
Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора:
Для быстроходного:
Для промежуточного:
Для тихоходного:
.
Зазор 
,
где
Расстояние 
между дном корпуса и поверхностью колес 
, т.е. 
Расстояние между торцевыми поверхностями колес 
принимаем 
|
|
|
Выбор типа и схемы установки подшипников
Выбираем роликовые конические радиально-упорные однорядные подшипники повышенной грузоподъемности легкой серии:
для быстроходного вала: Подшипник 206 ГОСТ 8338-75;
для промежуточного: Подшипник 206 ГОСТ 8338-75;
для тихоходного: Подшипник 212 ГОСТ 8338-75;
Схема установки подшипников «враспор».
Конструирование зубчатых колес
Параметры зубчатого колеса быстроходной ступени
Материал колеса Сталь 40Х (твердость поверхности зубьев 285НВ).
Из проектного расчета: ширина зубчатого венца 
;
модуль зацепления (нормальный) 
;
Диаметр посадочного отверстия 
.
Длина ступицы колеса 
.
Диаметр ступицы 
.
Ширина торцов зубчатого венца
.
Фаски на торцах зубчатого венца
,
выполняют фаски под углом 
Толщина диска 
, где 
принимаем 
.
Для свободной выемки из штампа принимаем значение штамповочных уклонов 
и радиусов закруглений 
.
Параметры зубчатого колеса тихоходной ступени
Материал колеса Сталь 40Х (твердость поверхности зубьев 285НВ).
Из проектного расчета: ширина зубчатого венца 
;
модуль зацепления (нормальный) 
;
Диаметр посадочного отверстия 
.
Длина ступицы колеса 
.
Диаметр ступицы 
.
Ширина торцов зубчатого венца
.
Фаски на торцах зубчатого венца
,
выполняют фаски под углом
Толщина диска 
, где
принимаем 
.
Для свободной выемки из штампа принимаем значение штамповочных уклонов и радиусов закруглений .
Расчет соединений
Соединения с натягом
Соединение зубчатое колесо быстроходной ступени - вал.
Материал вала - Сталь 45.
Вращающий момент с колеса на вал будет передаваться с помощью соединения с натягом.
Подбор посадки с натягом.
Исходные данные:
ü вращающий момент на колесе - 
;
|
|
|
ü диаметр соединения - 
, т.к. вал сплошной, то 
;
ü условный наружный диаметр ступицы колеса - 
;
ü длина сопряжения - 
;
1.) Среднее контактное давление
,
где K – коэффициент запаса сцепления, в нашем случае на конце выходного вала установлена муфта 
;
f – коэффициент сцепления (трения), при сборке запрессовкой и для материалов пары сталь-сталь 
;
;
2.) Деформация деталей
,
где 
коэффициенты жесткости:
;
;
– модули упругости, для стали 
;
коэффициенты Пуассона, для стали 
;
;
.
3.) Поправка на обмятие микронеровностей
,
где 
средние арифметические отклонения профиля поверхностей, из
табл.22.2(уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов): 
;
.
4.) Поправка на температурную деформацию
,
где 
средняя объемная температура соответственно обода центра и венца колеса, в
нашем случае 
;
температурный коэффициент, для стали 
;
.
5.) Минимальный натяг
.
6.) Максимальный натяг
.
Здесь 
максимальная деформация, где 
максимальное давление,
допускаемое прочностью колеса или вала, меньшее из двух:
или 
(для сплошного вала (
)),
Здесь 
предел текучести колеса и вала, в нашем случае 
,
;
,
,
, 
,
.
7.) Выбор посадки.
По значениям 
и 
выбираем из табл.6.3[Глава 6](уч. П.Ф. Дунаев, О.П.
Леликов) посадку, удовлетворяющую условиям
– 
.
8.) Сила запрессовки
,
где 
– давление от натяга 
выбранной посадки;
коэффициент сцепления (терния) при запрессовке, в нашем случае для материалов пары сталь-сталь 
;
.
9.) Температура нагрева охватывающей детали
,
где 
зазор, в зависимости от диаметра 
,
.
Чтобы не происходило структурных изменений в материале необходимо чтобы 
, для стали 
.
В нашем случает 
натяг для соединения зубчатого колеса быстроходной ступени и вала не подходит, поэтому используем для передачи вращающего момента призматическую шпонку.
|
|
|
