4.4.Расчет сил в зацеплении. Проверочный расчет передачи

Окружная сила:

;

Радиальная сила:

;

Коэффициент, учитывающий распределения нагрузки между зубьями К_Нα определяем по табл. 2.7 [6]

Принимаем К_Нα =1,1

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий К_Нβ, определяем по табл. 2.8 [6].

Принимаем К_Нβ =1,2; при ψ_bd= 0.74

Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку К_Нν, определяем по табл. 2.9. [6].

Принимаем К_Нν= 1,1

Определяем расчетное контактное напряжение:

Т.к. < , то условие прочности по контактным напряжениям выполнено.

Выбираем коэффициенты, необходимые для проверки колес по изгибающим напряжениям.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (табл. 2.7 [6] с.25):

Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку ( табл. 2.9 [6] с.27):

Определяем коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий:

По табл. 2.10 ([6] с.28) принимаем и , коэффициенты, учитывающие форму зуба и концентрацию напряжений.

Определяем расчетное изгибающее напряжение в зубьях колеса:

Расчетное изгибающее напряжение в зубьях шестерни:

Т.к. соблюдается требования:

,

, то условие прочности по изгибающим напряжениям выполнено.

Вывод: исключена опасность усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев, потому что соблюдено условие прочности по контактным напряжениям; также исключена опасность усталостного разрушения зубьев, так как выполнено условие по изгибающим напряжениям.

5.Эскизное проектирование редуктора

5.1.Предварительный расчет валов

Быстроходный вал

Диаметр выходного конца примем равным диаметру вала электродвигателя

d_В1=d_ДВ=28 мм

под подшипниками . Под шестерню 35 мм

Промежуточный вал

Диаметр вала при допускаемом напряжении

Примем под подшипниками . Под шестерню и колесо d_K2 =30 мм.

Тихоходный вал

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи, принимаем

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда: . Диаметр вала под подшипниками принимаем , под зубчатым колесом .

5.2.Конструктивные размеры шестерни и колеса

Тихоходная ступень

Размеры шестерни :

; ;

Шестерня без ступицы

Колесо кованое:

; ;

Диаметр ступицы:

Длина ступицы: , принимаем

Толщина обода: , принимаем

Толщина диска:

Быстроходная ступень

Размеры шестерни:

; ;

Шестерня без ступицы

Колесо кованое:

; ;

Диаметр ступицы:

Длина ступицы: , принимаем

Толщина обода: , принимаем

Толщина диска:

5.3.Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

;

Принимаем и

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

• верхнего пояса корпуса и пояса крышки

;

• нижнего пояса корпуса

Принимаем

Диаметр болтов:

• фундаментальных

,

принимаем болты с резьбой М18;

• крепящих крышку к корпусу у подшипников

,

принимаем болты с резьбой М12;

• соединяющих крышки с корпусом

,

принимаем болты с резьбой М10.

6.Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую цепь(см. табл. 5.12 [1].

• Вращающий момент на ведущей звездочке

Передаточное число было принято ранее

Число зубьев:

• ведущей звездочки (из условия)

• ведомой звездочки

Фактическое передаточное число

Отклонение , что допустимо.

Расчетный коэффициент нагрузки ([1] с.299):

Шаг цепи

Подбираем цепь (табл. 7.15 [1]), имеющую , разрушающую нагрузку ; массу ;

Скорость цепи:

Окружная сила:

Давление в шарнире:

Уточняем допускаемое давление:

Условие выполнено (по табл. 7.18 [1]).

Число звеньев цепи:

,

где ;

;

;

Тогда

Округляем до четного числа

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи

Диаметры делительных окружностей звездочек:

;

Диаметры наружных окружностей звездочек:

;

Силы, действующие на цепь:

• окружная - определена выше

• от центробежных сил

,

где (по табл. 7.15 [1])

• от провисания

Расчетная нагрузка на валы:

Коэффициент запаса прочности цепи

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса (по табл.7.19 [1]), следовательно, условие выполнено.

Размеры ведущей звездочки:

• ступица звездочки

;

;

принимаем

• толщина диска звездочки ,

принимаем равной 18 мм

Вывод: выбранная цепь приемлема, так как удовлетворено условие прочности.