Проверочный расчет на контактную статическую прочность при пиковой нагрузке.
Расчётные контактные напряжения при пиковой нагрузке по формуле 3.21(1)
Допускаемое контактное напряжение под действием максимальной нагрузке для стальных колес с улучшением: (4,ст183)
,где
предел текучести для стали Ст 40Х при
диаметре заготовки >160мм
Условие прочности выполнено.
Проверочный расчёт на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке
Расчётные изгибные напряжения при пиковой нагрузке
Допускаемые изгибные напряжения при действии максимальной нагрузки для стальных колес с улучшением:
Условие прочности выполнено. Таким образом, все условия прочности выполняются.
III. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:
Ведущего Tk1=T1=36.19 103 Н∙мм
Ведомого T2 = Tк1·i·η = 36.19· 103∙3.16·0,95 =108.642· 103 Н· мм
Ведущий вал:
Диаметр
выходного конца вала при допускаемом
напряжении
[τk] = 25МПа по формуле (стр.161):
dB1
≥
=
Определяем по марке выбранного электродвигателя внутренний диаметр двигателя (по ГОСТ 19523-81),(1,стр.391)
dдв =32 мм
Выбираем муфту упругую с торообразной оболочкой (по ГОСТ 20834-22), (стр.280) с номинальным моментом [Тн]=125 расточками полумуфты под выходной конец ведущего вала диаметром dв1=25 мм
Диаметр вала под уплотнение
dy=dв1+(2÷5)=27÷30 мм
Выбираем уплотнительную манжету резиновую армированную (по ГОСТ 8752-79),(1,стр.209) c dy=30 мм
Принимаем диаметр под подшипниками: dп1=35 мм
Выбираем роликоподшипники конические однорядные особолёгкой серии 2007107 (по ГОСТ 333-79), (стр. 401).
Диаметр вала под шестерню принимаем:
dk1=25 мм
Ведомый вал:
Диаметр выходного конца вала dВ2 определяем при меньшем значении [τk]=25 МПа.
dB2
≥
=
Принимаем по ГОСТ 6630-60(1,стр.162) dв2=28 мм.
Выбираем манжету резиновую армированную (по ГОСТ 8752-79), (1,стр.209) c dy=30мм.
Диаметр вала под подшипник dп2=35 мм
Выбираем роликоподшипники конические однорядные легкой серии 2007207(по ГОСТ 333-79),(1,стр 401).
Диаметр вала под зубчатое колесо:
dк2=dп2+5=35+5=40(мм) по ГОСТ 6630-60, (1,стр.162)
IV. Конструктивные размеры шестерни и колеса
Шестерня:
Сравнительно небольшие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют не выделять ступицу.
Длина посадочного участка вала (назовём его по аналогии lст )
;
Колесо:
Коническое зубчатое колесо кованое (таблица 10.1 стр. 233). Его размеры: dae2 = 201.54 мм; b2 = 30 мм.
Диаметр ступицы dст2 = 1,6·dk2 = 1,6·40 =64 мм;
длина
ступицы lст
= (1,2
1,5)·dk2
=(1,2
1,5)·40
= 48
60 мм;
принимаем lст2 = 50мм.
Толщина обода δо = (2.5 4)·m = (2.5 4)·2.169=5.423 8.676 мм;\
принимаем δо = 8 мм.
Толщина диска С = (0.1 0.17)∙Re = (0.1 0.17)∙104.86= 10.49 17.83 мм;
принимаем
С=14 мм.