Раздел 2. Расчёт и проектирование клиноремённой передачи

Для первой ступени выбрана клиноременная передача. Исходные данные для расчёта: передаваемая мощность Р₁ = 7,1 кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива n₁ = 970 об/мин, вращающий момент Т₁ = 70 Нм; передаточное число u_рем = 2,43.

Расчёт клиноремённой передачи и генерирование чертежей с использованием модуля WinTrans

Введенные расчетные данные приведены на рис.1 а результаты расчёта представлены в сводной таблице на рис.2.

Принимая из конструктивных соображений клиноременную передачу с числом ремней n = 3 с сечением типа А (по стандартной номограмме, с учетом передаваемой мощности и частоты вращения ведущего шкива), в соответствии с данными расчета (рис.2) имеем параметры и характеристики передачи:

• диаметры ведущего и ведомого шкивов

D₁ = 200 мм;

D₂ = 500 мм;

• стандартная длина ремня

L = 2000 мм;

• передаточное число

u^*_рем = 2,5;

межосевое расстояние

a_р = 424 мм;

• силы предварительного натяжения ветвей

F_o = 524 Н;

• поперечные силы, действующие на валы передачи

F_р = 863 Н

Уточняем передаточное отношение передачи при стандартных конструктивных размерах шкивов и ремней. Расхождение с первоначальным расчётным значением составляет

= 2,9% ,

что вполне допустимо.

По результатам автоматизированного расчета выполняется автоматическое генерирование чертежа ведомого шкива передачи в модуле WinTrans (см. рис.3, 4).

Рис. 1. Исходные расчётные параметры

Рис.2. Сводная таблица расчетных параметров

Рис.3 Принятая конструкция ведомого шкива

Рис.4. Чертеж ведомого шкива

Раздел 3. Расчёт и проектирование редуктора

Расчёт одноступенчатого прямозубого редуктора выполнен с использованием модуля WinTrans системы автоматизированного проектирования APM WinMachine.

Расчёт зубчатой передачи редуктора

Мощность на ведомом валу редуктора (вал механического агрегата) Р₃ = 6,5 кВт; вращающий момент на выходе Т₃ = 607 Нм; передаточное число редуктора n_ред = 4; частота вращения ведомого вала n₃ = 102 об/мин.

Выбран материал для зубчатых колёс:

• для шестерни – сталь 35, термообработка – отпуск;

• для колеса – сталь 35, термообработка – отпуск.

Допускаемое контактное напряжение для указанных материалов

[σ] = 550 МПа. Допускаемое изгибное напряжение [σ]_и = 340 МПа.

Проектный расчет зубчатой передачи

(по стандартной методике)

Межосевое расстояние одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора по условию контактной усталостной прочности зубьев колес в зацеплении определяется по стандартной формуле

,

где К_Нβ= 1,1 – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба;

Т₃ – вращающий момент на колесе в Нм (для одноступенчатой передачи при симметричном расположении колес принимается К_Нβ= 1,0 … 1,1 );

ψ_b/a – коэффициент относительной ширины колеса (при симметричном расположении колес принимается ψ_b/a = 0,1 … 0,4);

σ_НР – допускаемое контактное напряжение для материала колеса.

Принимаем ближайшее стандартное значение межосевого расстояния. Модуль зацепления составляет

m = (0,005 … 0,02)a_w

По принятому значению межосевого расстояния определяются диаметры делительных окружностей колес редуктора и числа их зубьев

• ведущего колеса (шестерни)

; ;

• ведомого колеса

; .

Нормальная сила F_n , действующая на зубья колес в зацеплении, раскладывается на окружную силу F_t и радиальную силу F_r , равные

; ;

.

где Т₂ – вращающий момент на ведущем колесе; d₁ – диаметр делительной окружности этого колеса;  = 20⁰ – угол зацепления передачи.

Все дальнейшие расчеты выполнены с использованием системы инженерного анализа АРМ WinTrans