2.3.4. Перевірний розрахунок передачі на міцність.

2.3.4 Перевірка зубців на витривалість при згині.

Умови витривалості зубців шестерні і колеса при згині:

(2.3.4.1)

(2.3.4.2)

де: = 540 МПа

₌ 489,6 МПа

Розрахункові напруження згину в шестерні і колесі

(2.3.4.3)

шестерня: ₁ = 3,92*1 = 23,66 МПа

= , (2.3.4.4)

колесо: ₂ = 23,66 = 22 МПа

де: Y_F1 = 4.08; : Y_F2 = 3.61;

коефіцієнт нахилу зубців :

, (2.3.4.5)

= 1 – 0/140⁰ = 1

23,66 540МПа

22

Умови витривалості зубців при згині виконано.

2.4 Розрахунок ведучого валу.

1. Визначити конструктивні розміри ведучого валу.

• діаметр вихідного кінця валу:

d_{в1 , мм}

d_в1 = = 48 мм приймаю d_в1 = 50 мм

приймаю l_в1 =110

для визначення довжини l_в1 попередньо приймаю шпонку під шків пасової передачі : b = 14мм; h = 9 мм; t₂ =3.8 мм

визначаю довжину шпонки:

• робочу –

l₀ = 33.4 мм

• загальна – l= l₀ +b = 33.4 + 14 = 47,4 мм приймаю 50 мм

приймаю l = 50 мм

• діаметр для встановлення підшипників кочення:

d_п1 = 1,1* d_в1 = 50*1,1 = 55 мм приймаю – d_п1 = 55мм

для визначення довжини l_п1 попередньо приймаю підшипник :

типорозмір – 311(серія середня)

d – 50 мм

D – 120мм

B – 29 мм

C_r – 54.9 кН

C_ro – 41.8 кН

Згідно компоновки приймаю l_п1 = 45 мм

приймаю l_п1=78мм

• діаметр для встановлення шестерні - d_ш:

d_ш = d_п1 + 3,2 r_max = 55 + 3.2* 3 = 64,6 мм приймаю d_ш = 65 мм

l_ш = b₁ = 142 мм

• відстань між опорами вала:

2a = b + 2c +2 ,мм

2а = 65 + 2*13 + 29 = 197 мм

• загальна довжина вала:

L_в = l_в +l_{п 1}+ l_{п 1}`+ l_ш = 110 + 2* 45 + 142 = 375 мм

2. Перевірочний розрахунок ведучого валу

Вихідні дані: Ft = 4535 Н

Fr = 1633 Н

1. Визначити опорні реакції.

Для вказаної розрахункової схеми радіальні реакції опор вала від вищеназваних сил рівні.

R_x1 = R_x3 = , Н

R_{y1 =} R_y3 = , Н

R_x1 = R_x3 =

R_{y1 =} R_y3 = = 816,5 Н

3. Визначити згинальні моменти по площині.

М_х1 = М_х3 =0

М_х2 = * 2a, Нм

М_х2 = * 197 = 221081 Нм

М_y1 = М_y3 =0

М_y2 = * 2а, Нм

М_y2 = * 197 = 79560 Нм

3. Визначити максимальне рідіальне навантаження.

R_mах = R_x1² + Н

R_mах = 2267,5² + Н

3. Визначити максимальний згинальний момент.

М_max = + , Нм

М_max = + = 415 Нм

2.5.Розрахунок веденого валу.

Рисунок-2. Конструкція веденого вала зубчастої передачі

1. Визначити конструктивні розміри веденого валу.

• діаметр вихідного кінця валу:

d_{в2 , мм}

d_в2 = = 59,72 мм приймаю d_в2 = 60 мм

приймаю l_в2 =140

для визначення довжини l_в2 попередньо приймаю шпонку : b = 18 мм; h = 11 мм; t₁ =7,0 мм

визначаю довжину шпонки:

• робочу –

l₀ = 69,6 мм

• загальна – l= l₀ +b = 69,6 + 18 = 87,6 мм приймаю l = 90 мм

• діаметр для встановлення підшипників кочення:

d_п1 = 1,1* d_в2 = 60*1,1 = 66 мм приймаю – d_п2 = 70 мм

для визначення довжини l_п2 попередньо приймаю підшипник :

типорозмір – 314 (серія cередня)

d – 70 мм

D – 150 мм

B – 35 мм

C_r – 80,1 кН

C_ro – 63,3 кН

l_п2 = В + 10…15 = 35 + 15 = 50 мм приймаю l_п2 = 50 мм

приймаю l_п2 =64мм

• діаметр для встановлення колеса - d_к:

d_к = d_п2 + 3,2 r_max = 70 + 3.2* 3,5 = 81,65мм приймаю d_к = 82 мм

для визначення довжини l_к попередньо приймаю шпонку :

b = 22 мм; h = 14 мм; t₁ =9 мм

визначаю довжину шпонки:

• робочу –

l₀ = 40,78 мм

• загальна – l= l₀ +b = 40,78 + 22 = 66,78 мм приймаю l = 70 мм

приймаю l_к = 70 мм

Визначити конструктивні розміри зубчастого колеса:

- товщина ободка

, мм;

₀ = 3 * 8 = 24 мм

- колесо виготовляється з поковки. Конструкція дискова. Товщина диска

.

е =0,3 * 140 = 40 мм приймаю е = 40 мм

Діаметр отворів у диску призначаємо конструктивно - 40 мм.

• відстань між опорами вала:

2a = b + 2c +2 ,мм

2а = 140 + 2*15 + 35 = 205 мм

• загальна довжина вала:

L_в = l_в +l_п2+ l_п2` + l_к = 140 + 64+50 + 140 = 394 мм

2. Вибір муфти

Для подальшого забезпечення працездатності проектуємого приводу приймаю згідно ДСТУ 2128 – 93 (ГОСТ 21424 – 75) упругу

втулочно – пальцеву, з урахування конструктивних розмірів та обертального моменту, частоти обертання веденого валу:

Т₂ = 836 Нм

n₂ = 230,5 об/хв

d_в2 = 60 мм

обираю муфту з d = 60 мм, Т = 1000 Нм, тип – 2, D = 220 мм, L = 286 мм.

2.5.3 Перевірочний розрахунок ведучого валу.

Вихідні дані: Ft = 4535 Н

Fr = 1633 Н

1. Визначити опорні реакції.

Для вказаної розрахункової схеми радіальні реакції опор вала від вищеназваних сил рівні.

R_x1 = R_x3 = , Н

R_{y1 =} R_y3 = , Н

R_x1 = R_x3 =

R_{y1 =} R_y3 = = 816,5Н

5. Визначити згинальні моменти по площині.

М_х1 = М_х3 =0

М_х2 = * 2a, Нм

М_х2 = * 205= 234686 Нм

М_y1 = М_y3 =0

М_y2 = * 2а, Нм

М_y2 = * 205= 84456 Нм

5. Визначити максимальне рідіальне навантаження.

R_mах = R_x1² + Н

R_mах = 2267,5² + Н

5. Визначити максимальний згинальний момент.

М_max = + , Нм

М_max = + = 249444 Нм