1. Определить частоту вращения приводного вала рабочей
машины об/мин:
для ленточных конвейеров, грузоподъемных и прочих машин:
отсюда
где v—скорость тягового органа, м/с; D—диаметр барабана, мм;
об\мин
= nдвиг = 2840 об\мин , следовательно общее передаточное число будет равно
Выбор передаточного числа закрытой и открытой передач
Определение и выбор передаточных чисел ступеней производится разбивкой передаточного числа привода (общего передаточного числа U) по таблице 0,3
U=UзпUоп ,
Выберем Uзп = 16 , тогда
Uоп=
;
Uоп=2,3
Приняв эти передаточные числа продолжим дальнейший расчет отысканием числа оборотов тихоходного вала:
Uзп=
;
Где
-
число оборотов входного быстроходного
вала, равное оборотам двигателя;
-
число оборотов тихоходного вала;
=2840/16=177
об/мин
Определяем крутящие моменты:
,
где
Здесь
( при
рекомендуется
).
Оцениваем в первом приближении скорость скольжения согласно (2):
м/с
При
м/с рекомендуется материал колеса
БрАЖ9-4, у которой
МПа
согласно табл.1.
Для червяка по табл.2 выбираем сталь 40Х, азотированную, с твердостью поверхности 50…59HRC, червяк – со шлифованными и полированными витками.
Определяем допускаемые контактные напряжения.
При шлифованном и полированном червяке HRC 45 для БрАЖ9-4
МПа
Определяем допускаемые напряжения изгиба.
,
где
Тогда
МПа
Определяемые допускаемые напряжения при кратковременной перегрузке
МПа
МПа
Определяем число заходов червяка и число зубьев колеса
рекомендуется
Предварительное число зубьев колеса
Определяем коэффициент диаметра червяка, рекомендуется .
.
Принимаем
,
при этом
.
Приведенный модуль упругости
МПа
10. Определяем межосевое расстояние
мм
Определяем по ряду Ra40 /1/:
170
мм
Осевой модуль зацепления
мм
Принимаем стандартное значение
6,3
мм (26) и находим необходимый коэффициент
смещения для червячного колеса, чтобы
вписаться в принятое межосевое расстояние
По условию не подрезания и не заострения зубьев (28)
Чтобы уменьшить X, принимаем
. Тогда
16,5;
отклонение не превышает %.
Находим
Определяем начальные диаметры червяка и колеса
мм
13. Проверяем выбранное значение скорости скольжения
м/с
м/с
Было принято
3,9
м/с – материал БрАЖ9-4 сохраняем. Сохраняем
и
,
т.к. разность значений
мала, в противном случае уточняем
.
Основные размеры червяка:
;
мм
m = 6,3 мм;
мм
q = 12,5;
мм
По табл.4
Принимаем =120 мм (+25 мм для шлифуемых червяков и m<10 мм).
Основные размеры червячного колеса:
170
мм;
мм
0,234
мм;
мм
;
мм
|
мм
Принимаем
=283
мм.
мм, принимаем
=68
мм;
;
рад.
По табл.6 назначаем 8-ю степень точности (в зависимости от 3,9 м/с).
16. Уточняем К.П.Д.
По табл.7
(
среднее значение при
4,0
м/с).
Ранее было принято 0,8. Отклонение 6% считаем допустимым и не производим уточняющего расчета на прочность, так как запасы прочности были достаточно большими.
Проверяем прочность по контактным напряжениям:
Предварительно определяем:
Принимаем
=0,75.
м/с
При этом
(
при
м/с ) и
=1
(при постоянной нагрузке)
Тогда
МПа
Прочность соблюдается, отклонение
считается допустимым, т.к. при стандартных
m и q не
всегда можно получить близкие
и
.
Проверяем прочность на изгиб
Н
мм
Эквивалентное число зубьев червячного колеса
;
(табл.8)
МПа
Проверяем статическую прочность при перегрузках:
;
=172
МПа;
;
МПа
Прочность червячной передачи обеспечена.
ЛИТЕРАТУРА
ИВАНОВ М.Н. Детали машин. М. , “Высшая школа”, 1991, 383с.
РЕШЕТОВ Д.Н. Детали машин. М. :Машиностроение, 1989, 496с.
ШЕЙНБЛИТ А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М. , “Высшая школа”,
1991, 432с.