Силы в зацеплении

Окружная сила F_t = = 3.910кН

Распорная сила F_r = F_t = 1.452 кН

Осевая сила F_а = F_t tg = 0.766 кН

Расчет клиноременной передачи.

Исходные данные:

Крутящий момент на ведущем шкиве Т₁ = 58,48 Н•м.

Частота вращения ведущего шкива n₁= 976,5 об/мин.

Передаточное отношение u= 1,5

Относительное скольжение = .

Тип нагрузки - переменная

Число смен работы передачи в течение суток n_c= 2.

Выбор ремня

По величине крутящего момента на ведущем шкиве выбираем ремень со следующими параметрами: тип сечения В, площадь поперечного сечения A= 138 мм², ширина нейтрального слоя b_p= 14 мм, масса погонного метра ремня q_m= 0,18 кг/м.

Диаметры шкивов

Диаметр ведущего шкива определим по формуле:

d₁=40 = 155,261 мм

Округлим d₁ до ближайшего стандартного значения: d₁= 160 мм.

Диаметр ведомого шкива равен:

d₂=u ₁ = 236,4 мм

Округлим d₂ до ближайшего стандартного значения: d₂= 250 мм.

Фактическое передаточное отношение u_ф= = 1,58

Предварительное значение межосевого расстояния:

a=0.8( ₁+ ₂)= 410

Предварительная длина ремня:

L=2a+0,5*3,14( ₁+ ₂ )+( ₂- ₁)^2/4*a= 1463,75 мм

Округлим до стандартного значения L= 1400 мм.

Межосевое расстояние a= = 375,54 мм.

где W= = 643,7 мм

Y=2(d₂-d₁) = 16200 мм^2

Скорость ремня V= = 8,176 м/с

Угол обхвата ведущего шкива = 166º268’

Частота пробегов ремня = = 5,84 1/c.

С_р = 0.75

C_н = 0.85

C_α = 0.96

C_z = 1.11

Окружная сила F_t= = 731 Н

Расчетное число ремней Z= = 3,529 принимаем Z = 4

Сила предварительного натяжения одного ремня

S₀= + = 201,214 кН

Сила, нагружающая валы передачи,

F_b= = 1,596 кН

Конструирование цилиндрических зубчатых колес

Основные размеры кованых и штампованных зубчатых колес, представленных на рис.1, определяются следующими зависимостями.

Диаметр ступицы: стальной D_C=1.55•d = 1.55 * 65 = 97.5 мм.

Длина ступицы

L_C=1.2•d = 1.2 * 65 = 78 b_w,

где b_w – ширина зубчатого венца колеса.

Толщина обода: A₁=(5…6)•m = 10…12, примем А₁ = 12мм,

где m – модуль передачи.

Толщина диска e=0.3•b_w = 19мм.

Диаметр центровой окружности

D₀=0.5(d_a-2A₁+D_C) = 72мм.

где d_a – диаметр окружности вершин зубьев колеса.

Диаметр отверстий d₀

d₀=0.25(d_a-2A₁-D_C) = 36мм.

Размер фаски посадочного отверстия определяют по табл.1

Рис. 1 Основные размеры зубчатых колес

Табл. 1 Размеры фасок отверстия

d,мм	30	30…50	50…80	80…120	120…150	150…250	250…500
С3,мм	1.0	1.6	2.0	2.5	3.0	4.0	5.0

Размер фаски зубчатого венца определяют по формуле C₁=0.5m и округляют до ближайшего значения по табл.1. Размер фаски C₂ принимают равным 2…3 мм. Радиус R равен 4…10 мм.

Расчет элементов корпуса редуктора

Основные элементы корпуса:

Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого цилиндрического редуктора:

δ = 0,025*a_w+1=0.025*160+1=4 мм , => что δ = 6 мм.

δ₁ = 0.02*a_w +1=0.02*160+1=4.2 мм , => что δ₁=6 мм.

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

b=1.5 δ,

b =1.5*6= 9 мм,

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса :

b₁=1.5 δ_1,

b₁=1.5*6=9 мм,

Толщина нижнего пояса корпуса :

р =2.35 δ =14.1 ≈ 15 мм,

Диаметр фундаментальных болтов:

d₁=(0.03…0,06) a_w +12,

d₁=(0.03..0.06)*160+12=13…21 мм,

принимаем d₁=17 мм.

Полученное значение округлим до ближайшего большего диаметра из ряда метрических резьб (табл.2).

Табл. 2

Параметр	Диаметр болта
	М8	М10	М12	М16	М20	М24	М30
aj	13	15	18	21	25	28	35
bj	24	28	33	40	48	55	68
d0	9	11	13	17	22	26	32
D0	17	20	25	30	38	45	56

Диаметр болтов:

у подшипников

d₂ =(0.7..0.75)d₁ ,

d₂ =(0.7..0.75)*16=10…12 мм,

принимаем d₂ =12 мм,

соединяющих основание корпуса с крышкой

d₃ =(0.5…0.6)d₁ ,

d₃ =(0.5…0.6)*16=8..9.6,

принимаем d₃ =10 мм.

Полученные значения округлим до ближайших из ряда метрических резьб (табл.2).

Расчет конических штифтов:

диаметр d= d₃ d=8 мм

длина l = b+ b₁ +5.

l =12+12+5 = 29 мм

В этой же табл. даны диаметры отверстий d₀ и диаметры зенковок или бобышек D₀ для соответствующих болтов.

Расстояние от внутренней стенки корпуса до края лапы L₁=3+ +b₁ и до оси фундаментного болта P₁=3+ +a₁, где a₁ и b₁ определяются по табл.2 в зависимости от диаметра болта.

L₁=49мм P₁= 30 мм

Ширина фланцев у подшипников L₂=3+ +t+b₂, где t=4 мм – высота бобышки. Расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром d_б2 равно P₂=3+ +a₂,

L₂= 46 мм P₂= 27 мм

Ширина боковых фланцев L₃=3+ +b₃, расстояние от внутренней стенки корпуса до оси болта с диаметром d_б3 равно P₃=3+ +a₃,

L₃= 37 мм P₃= 24 мм

Расстояние от оси болта с диаметром d_б2 до оси вала равно L_bj=0.5D_j+(1…1.25)d_б2, где D_j – наружные диаметры подшипников быстроходного и тихоходного валов. Для сравнительно малого межосевого расстояния 0.5(D₁+D₂) + 5d_б2 между подшипниками устанавливают один болт, размещая его посредине между расточками в корпусе для подшипников. Толщина верхнего фланца корпуса h₂ = 10 мм

С = 8 мм - толщина ребра жесткости

A₁ = 12 мм – толщина обода

А = 6 мм – толщина стенки корпуса редуктора

у = 8 мм – расстояние от головки болта крепления крышки подшипника до границы хвостовика вала.

h₁ = 10 мм – толщина фланца

h = 15 мм – толщина лапы

f = 10 мм – расстояние между вершинами зубьев колеса и корпусом

Рис. 2 Сборочный чертеж редуктора.