2.2 Основы методического расчёта двухступенчатого редуктора.
Задачей раздела является описание последовательности расчёта двухступенчатого редуктора , производимого в следующем порядке :
1 – введение 20 параметров тихоходных и быстроходных передач;
2 – нахождение межосевого расстояния на распечатке;
3 – расчёт межосевого расстояния быстроходной передачи;
4 – запись в бланк исходных данных межосевого расстояния быстроходной передачи и выбор одного варианта.
5-Вводим в ПК 11 параметров быстроходной ступени.
6-Выполняем пункты 1-5 для 2-го и 3-го вариантов.
7-Анализируем полученные результаты и выбираем оптимальный вариант.
2.3 .Методика расчёта клиноременной передачи.
Задачей раздела является выбор критерия работоспособности и заполнение бланка для расчёта клиноременной передачи.
Ремни идут по ГОСТ 1284-80.
Основные причины выхода из строя клиновидных ремней:
- Усталостные разрушения;
- Трещины;
- Разрывы.
Работоспособность передачи оценивается по двум параметрам:
тягловая способность;
долговечность ремня.
В результате расчёта устанавливается размер и количество ремней в комплекте.
Рассчитываем диаметр шкива:
(2.13)
где Кd – коэффициент, учитывающий тип ремня.
Для узких ремней он равен 20.
Для ремней нормального сечения он равен 38…42.
Допускаемая мощность:
(2.14)
где
- допускаемое полезное напряжение ремня
передачи;
А – площадь поперечного сечения ремня;
V – окружная скорость ремня, м/с.
Найдем допускаемое значение передаваемой мощности для проектируемой передачи по формуле:
(2.15)
где Ср – коэффициент, учитывающий режим работы привода;
- коэффициент, учитывающий угол обхвата
ремнём малого шкива;
- коэффициент, учитывающий отличие
расчётной длинны вала от базовой.
Определение количества клиновых ремней:
(2.16)
где
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по ремням.
2.4 Проектировочный расчёт цилиндрической передачи
ВАРИАНТ 1
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ТИХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ б.ход.вала 109.0 об./мин. РЕСУРС ПЕРЕДАЧИ 6300 ч
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ на б.ход.валу 314.0 Н*м ПЕРЕДАЧА реверсивная
РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ типовая циклограмма нагружения N10 КОЭФФ.ПЕРЕГР.2.00
ШЕСТЕРНЯ: прокат сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 300 HB
КОЛЕСО: поковка сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 280 HB
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ 5 СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ 8
МОДУЛЬ 3.000 мм МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ 234.000 мм
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ: шестерни 29 колеса 127 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО 4.38
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ [град.мин.сек.] 00 00 00
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ: шестерни 0.000 колеса 0.000 суммарный 0.000
ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА [мм]: шестерни 75.0 колеса 69.0
ОТНОСИТ. ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА: в долях d1 0.793 в долях aw 0.295
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕКРЫТИЯ: торцового 1.76 осевого 0.00 суммарный 1.76
CИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ [Н]: окружная 7218 радиальная 2627 осевая 0
ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ [мм]: делительный 87.000 вершин 93.00 впадин 79.50
ДИАМЕТР КОЛЕСА [мм]: делительный 381.000 вершин 387.00 впадин 373.50
УСЛОВНЫЙ ОБЪЕМ КОЛЕС 5952 куб.см ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ 0.50 м/с
|НАПРЯЖЕНИЯ |при расчете на контактную | при расчете на изгибную |
| [МПа] |выносливость| прочность | выносливость | прочность |
| | | |шестер. колесо|шестер. колесо|
| расчетные | 525 | 742 | 184 167 | 367 335 |
|допускаемые| 571 | 1540 | 181 187 | 1114 1040 |
КОЭФ-ТЫ:нагрузки Kh 1.11 Kf 1.34 долговечн.Zn 1.04 1.30 Yn 1.00 1.00
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ БЫСТРОХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ б.ход.вала 482.0 об./мин. РЕСУРС ПЕРЕДАЧИ 6300 ч
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ на б.ход.валу 74.5 Н*м ПЕРЕДАЧА реверсивная
РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ типовая циклограмма нагружения N10 КОЭФФ.ПЕРЕГР.2.00
ШЕСТЕРНЯ: прокат сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 260 HB
КОЛЕСО: поковка сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 240 HB
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ 4 СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ 7
МОДУЛЬ 3.000 мм МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ 234.000 мм
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ: шестерни 27 колеса 121 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО 4.48
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ [град.мин.сек.] 18 25 43
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ: шестерни 0.000 колеса 0.000 суммарный 0.000
ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА [мм]: шестерни 24.0 колеса 18.0
ОТНОСИТ. ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА: в долях d1 0.211 в долях aw 0.077
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕКРЫТИЯ: торцового 1.62 осевого 0.60 суммарный 2.22
CИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ [Н]: окружная 1745 радиальная 670 осевая 582
ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ [мм]: делительный 85.378 вершин 91.38 впадин 77.88
ДИАМЕТР КОЛЕСА [мм]: делительный 382.622 вершин 388.62 впадин 375.12
УСЛОВНЫЙ ОБЪЕМ КОЛЕС 1586 куб.см ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ 2.15 м/с
|НАПРЯЖЕНИЯ |при расчете на контактную | при расчете на изгибную |
| [МПа] |выносливость| прочность | выносливость | прочность |
| | | |шестер. колесо|шестер. колесо|
| расчетные | 455 | 643 | 90 83 | 180 165 |
|допускаемые| 469 | 1540 | 157 161 | 966 891 |
КОЭФ-ТЫ:нагрузки Kh 1.05 Kf 1.14 долговечн.Zn 0.92 0.99 Yn 1.00 1.00
ВАРИАНТ 2
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ТИХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ б.ход.вала 91.5 об./мин. РЕСУРС ПЕРЕДАЧИ 6300 ч
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ на б.ход.валу 377.5 Н*м ПЕРЕДАЧА реверсивная
РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ типовая циклограмма нагружения N10 КОЭФФ.ПЕРЕГР.2.00
ШЕСТЕРНЯ: прокат сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 300 HB
КОЛЕСО: поковка сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 280 HB
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ 5 СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ 8
МОДУЛЬ 4.000 мм МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ 208.000 мм
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ: шестерни 22 колеса 82 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО 3.73
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ [град.мин.сек.] 00 00 00
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ: шестерни 0.000 колеса 0.000 суммарный 0.000
ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА [мм]: шестерни 78.0 колеса 70.0
ОТНОСИТ. ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА: в долях d1 0.795 в долях aw 0.337
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕКРЫТИЯ: торцового 1.70 осевого 0.00 суммарный 1.70
CИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ [Н]: окружная 8580 радиальная 3123 осевая 0
ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ [мм]: делительный 88.000 вершин 96.00 впадин 78.00
ДИАМЕТР КОЛЕСА [мм]: делительный 328.000 вершин 336.00 впадин 318.00
УСЛОВНЫЙ ОБЪЕМ КОЛЕС 4615 куб.см ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ 0.42 м/с
|НАПРЯЖЕНИЯ |при расчете на контактную | при расчете на изгибную |
| [МПа] |выносливость| прочность | выносливость | прочность |
| | | |шестер. колесо|шестер. колесо|
| расчетные | 581 | 822 | 167 149 | 335 299 |
|допускаемые| 588 | 1540 | 177 183 | 1114 1040 |
КОЭФ-ТЫ:нагрузки Kh 1.11 Kf 1.34 долговечн.Zn 1.07 1.30 Yn 1.00 1.00
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ БЫСТРОХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ б.ход.вала 482.0 об./мин. РЕСУРС ПЕРЕДАЧИ 6300 ч
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ на б.ход.валу 74.5 Н*м ПЕРЕДАЧА реверсивная
РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ типовая циклограмма нагружения N10 КОЭФФ.ПЕРЕГР.2.00
ШЕСТЕРНЯ: прокат сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 260 HB
КОЛЕСО: поковка сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 240 HB
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ 4 СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ 7
МОДУЛЬ 3.000 мм МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ 208.000 мм
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ: шестерни 21 колеса 111 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО 5.29
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ [град.мин.сек.] 17 50 19
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ: шестерни 0.000 колеса 0.000 суммарный 0.000
ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА [мм]: шестерни 33.0 колеса 27.0
ОТНОСИТ. ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА: в долях d1 0.408 в долях aw 0.130
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕКРЫТИЯ: торцового 1.60 осевого 0.88 суммарный 2.48
CИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ [Н]: окружная 2251 радиальная 861 осевая 725
ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ [мм]: делительный 66.182 вершин 72.18 впадин 58.68
ДИАМЕТР КОЛЕСА [мм]: делительный 349.818 вершин 355.82 впадин 342.32
УСЛОВНЫЙ ОБЪЕМ КОЛЕС 1930 куб.см ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ 1.67 м/с
|НАПРЯЖЕНИЯ |при расчете на контактную | при расчете на изгибную |
| [МПа] |выносливость| прочность | выносливость | прочность |
| | | |шестер. колесо|шестер. колесо|
| расчетные | 459 | 649 | 76 68 | 153 136 |
|допускаемые| 471 | 1540 | 157 161 | 966 891 |
КОЭФ-ТЫ:нагрузки Kh 1.05 Kf 1.12 долговечн.Zn 0.92 0.99 Yn 1.00 1.00
ВАРИАНТ 3
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ТИХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ б.ход.вала 78.0 об./мин. РЕСУРС ПЕРЕДАЧИ 6300 ч
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ на б.ход.валу 440.0 Н*м ПЕРЕДАЧА реверсивная
РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ типовая циклограмма нагружения N10 КОЭФФ.ПЕРЕГР.2.00
ШЕСТЕРНЯ: прокат сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 300 HB
КОЛЕСО: поковка сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 280 HB
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ 5 СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ 8
МОДУЛЬ 4.000 мм МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ 192.000 мм
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ: шестерни 23 колеса 73 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО 3.17
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ [град.мин.сек.] 00 00 00
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ: шестерни 0.000 колеса 0.000 суммарный 0.000
ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА [мм]: шестерни 81.0 колеса 73.0
ОТНОСИТ. ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА: в долях d1 0.793 в долях aw 0.380
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕКРЫТИЯ: торцового 1.70 осевого 0.00 суммарный 1.70
CИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ [Н]: окружная 9565 радиальная 3481 осевая 0
ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ [мм]: делительный 92.000 вершин 100.00 впадин 82.00
ДИАМЕТР КОЛЕСА [мм]: делительный 292.000 вершин 300.00 впадин 282.00
УСЛОВНЫЙ ОБЪЕМ КОЛЕС 3960 куб.см ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ 0.38 м/с
|НАПРЯЖЕНИЯ |при расчете на контактную | при расчете на изгибную |
| [МПа] |выносливость| прочность | выносливость | прочность |
| | | |шестер. колесо|шестер. колесо|
| расчетные | 599 | 847 | 176 160 | 356 321 |
|допускаемые| 604 | 1540 | 177 183 | 1114 1040 |
КОЭФ-ТЫ:нагрузки Kh 1.11 Kf 1.34 долговечн.Zn 1.10 1.30 Yn 1.00 1.00
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ БЫСТРОХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ б.ход.вала 482.0 об./мин. РЕСУРС ПЕРЕДАЧИ 6300 ч
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ на б.ход.валу 74.5 Н*м ПЕРЕДАЧА реверсивная
РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ типовая циклограмма нагружения N10 КОЭФФ.ПЕРЕГР.2.00
ШЕСТЕРНЯ: прокат сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 260 HB
КОЛЕСО: поковка сталь 40Х ТО улучшение ТВЕРДОСТЬ 240 HB
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ 4 СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ 7
МОДУЛЬ 2.500 мм МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ 192.000 мм
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ: шестерни 20 колеса 126 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО 6.30
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ [град.мин.сек.] 18 05 57
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ: шестерни 0.000 колеса 0.000 суммарный 0.000
ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА [мм]: шестерни 47.0 колеса 42.0
ОТНОСИТ. ШИРИНА ЗУБЧАТОГО ВЕНЦА: в долях d1 0.798 в долях aw 0.219
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕКРЫТИЯ: торцового 1.59 осевого 1.66 суммарный 3.26
CИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ [Н]: окружная 2833 радиальная 1085 осевая 926
ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ [мм]: делительный 52.603 вершин 57.60 впадин 46.35
ДИАМЕТР КОЛЕСА [мм]: делительный 331.397 вершин 336.40 впадин 325.15
УСЛОВНЫЙ ОБЪЕМ КОЛЕС 2638 куб.см ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ 1.33 м/с
|НАПРЯЖЕНИЯ |при расчете на контактную | при расчете на изгибную |
| [МПа] |выносливость| прочность | выносливость | прочность |
| | | |шестер. колесо|шестер. колесо|
| расчетные | 448 | 634 | 57 50 | 114 100 |
|допускаемые| 471 | 1540 | 159 163 | 966 891 |
КОЭФ-ТЫ:нагрузки Kh 1.04 Kf 1.11 долговечн.Zn 0.92 1.01 Yn 1.00 1.00