- •1. Кинематический и силовой расчет привода.
- •Определение мощности на валу исполнительного механизма
- •1.2. Определение расчетной мощности электродвигателя
- •1.3. Определение частоты вращения вала исполнительного механизма
- •1.4. Определение частоты вращения вала электродвигателя
- •1.5. Выбор электродвигателя
- •1.6. Определение передаточного отношения привода и разбивка
- •1.7. Определение кинематических и силовых параметров
- •2.Выбор материала для изготовления колес, определение величин допускаемых напряжений
- •2.1. Расчет величины допускаемых контактных напряжений
- •2.2. Расчет величины допускаемых напряжений на выносливость
- •2.3. Допускаемые предельные контактные напряжения
- •2.4. Допускаемые предельные напряжения изгиба
- •3. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •3.1 Проектный расчет цилиндрической передачи
- •4. Проверочный расчет передачи
- •4.1. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость
- •4.2. Проверочный расчет по напряжениям изгиба
- •4.3. Проверочный расчет передачи при действии кратковременных перегрузок
- •4.3.1. Проверочный расчет по контактным напряжениям
- •4.3.2. Проверочный расчет по напряжениям изгиба
- •5. Определение действующих в зацеплении сил
- •5.2. Силы в зацеплении косозубой цилиндрической передачи
- •6. Расчет конических зубчатых передач
- •6.1 Проектный расчет конической передачи
- •6.1.1. Определение числа зубьев зубчатых колес
- •6.1.2. Модуль зацепления
- •6.1.3. Геометрические размеры зубчатых колес передачи.
- •Проверочный расчет передачи на контактную выносливость
- •6.2.1. Окружная скорость в зацеплении
- •Выбор степени точности зубчатых передач
- •6.3. Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба
- •6.5. Определение сил, действующих в конической передаче
- •7. Расчет червячных передач
- •7.1 Выбор материала для изготовления червяка и червячного колеса, определение величины допускаемых напряжений
- •7.1.2. Допускаемые контактные напряжения
- •Предельные допускаемые контактные напряжения при проверке на максимальную нагрузку
- •Допускаемые напряжения изгиба для бронзовых колес
- •Предельные допускаемые напряжения изгиба при проверке
- •Проектный расчет червячной передачи
- •Определение модуля и уточнение коэффициента диаметра червяка
- •7.2.2. Определение геометрических параметров передачи
- •Геометрические параметры червячной передачи
- •Выбор степени точности червячных передач
- •Проверочный расчет червячной передачи на контактную выносливость
- •7.4. Проверочный расчет передачи на выносливость зубьев по напряжениям изгиба
- •7.7.Тепловой расчет
- •8. Расчет клиноременных передач
- •8.1. Выбор сечения ремня и диаметра малого шкива.
- •Основные параметры клиновых ремней
- •8.2.Проверка скорости ремня
- •8.3. Диаметр большого шкива d2
- •Коэффициент угла обхвата
- •Коэффициент динамичности и режима работы
- •Коэффициент передаточного числа
- •Все принимаемые в процессе расчета значения различных участков валов должны быть согласованы с требованиями гост 6636-69 «Нормальные линейные размеры» - приложение 1
- •10. Проверка работоспособности подшипников качения по динамической грузоподъемности
- •Определение осевых реакций в опорах
- •10.3. Определение эквивалентной динамической нагрузки
- •Для однорядных подшипников
- •10.4. Определение динамической грузоподъемности подшипника качения для проектируемого редуктора
- •11. Выбор и расчет муфт
- •Основные формулы по проверочным расчетам муфт
- •12. Проверка работоспособности шпоночных соединений
- •Нормальные линейные размеры, мм (гост 6636-69)
Коэффициент угла обхвата
Угол обхвата |
1800 |
1700 |
1600 |
1500 |
1400 |
1300 |
1200 |
1100 |
1000 |
900 |
800 |
700 |
С |
1,00 |
0,98 |
0,95 |
0,92 |
0,89 |
0,86 |
0,82 |
0,78 |
0,74 |
0,69 |
0,64 |
0,58 |
Ср – коэффициент динамичности и режима работы выбирают по табл. 34
Таблица 34
Коэффициент динамичности и режима работы
Характер нагрузки |
Спокойный |
Умеренные колебания |
Значительные колебания |
Ударный или резко переменный |
Ср |
1…1,2 |
1,1…1,3 |
1,3…1,5 |
1,5…1,7 |
СL – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:
(L0 – рис. 10)
(88)
Ряд длин L0, мм: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800.
Сu – коэффициент передаточного числа. (Значения Сu приведены в табл. 35).
Таблица 35
Коэффициент передаточного числа
u |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,4 |
1,8 |
> 2,5 |
Cu |
1 |
1,04 |
1,07 |
1,1 |
1,12 |
1,14 |
8.9. Потребное число ремней
(89)
где Рп – мощность, потребляемая приводом, кВт;
СZ – коэффициент, учитывающий количество ремней в передаче, принимают 0,95 при числе ремней Z = 2…3, 09 при Z = 4…6.
Полученное значение Z округляем до большего ближайшего целого числа.
8.10. Сила предварительного натяжения F0
Напряжение от предварительного натяжения 0 для узких клиновых ремней принимают равным 3 МПа, площадь сечения ремня А находят по табл.32.
F0 = 0 А (90)
Сила, действующая на валы - F, Н:
F = 2F0 Z cos/2. (91)
Угол между ветвями ремня:
(92)
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАЛОВ И ОПОР
9.1. Расчет быстроходного (входного вала) и подбор подшипников качения
Определение диаметра вала в зоне установки подшипников:
мм (93)
где Т – крутящий момент, передаваемый валом, Н мм;
[] = 10 МПа – допускаемое напряжение на кручение.
Учитывая рекомендации dвх = (0,8…1,2) dэдв, где dэдв – диаметр вала электродвигателя.
Все принимаемые в процессе расчета значения различных участков валов должны быть согласованы с требованиями гост 6636-69 «Нормальные линейные размеры» - приложение 1
После определения диаметра посадочных мест вала для установки подшипников качения выбирают их тип.
9.2.Расчет промежуточного вала
Определение диаметра вала в зоне установки зубчатого колеса:
мм
(94)
где Т – крутящий момент на промежуточном валу, Н мм;
[] = 15 МПа – допускаемое напряжение на кручение.
Полученный результат округляют до ближайшего стандартного значения. Диаметры остальных ступеней назначают с учетом 2…5 мм.
После определения диаметра посадочных мест вала для установки подшипников качения выбирают их тип.
9.3. Расчет тихоходного (выходного) вала
Определение диаметра вала в зоне установки подшипников:
мм
(95)
где Т – крутящий момент, передаваемый валом, Н мм;
[] = 20 МПа – допускаемое напряжение на кручение.
После определения диаметра посадочных мест вала для установки подшипников качения выбирают их тип.
На выходном конце вала (или на входном) могут размещаться ступица соединительной муфты. Большинство муфт дополнительно нагружают концы валов радиальной силой Fм:
Fм
125
- для одноступенчатых редукторов,
Fм 250 - для многоступенчатых редукторов, (96)
где Т – крутящий момент вала, Нм.
Направление силы Fм на расчетной схеме вала выбирают таким, чтобы ее воздействие на вал соответствовало росту деформаций и соответственно напряжений от окружной силы Ft, создавая худшие условия для работы вала.
Разработка расчетной схемы выходного вала проводится с использованием схемы сил в зацеплении и компоновочной схемы. Определяют опорные реакции и строят эпюры по методике, изученной во втором разделе «Сопротивление материалов».
Проводится расчет предварительно выбранных подшипников, сопоставив требуемую грузоподъемность Стр с базовой С. Подшипники пригодны, если Стр С (п. 10).
В противном случае, необходимо выбрать другие подшипники, уточнить расчетную схему вала, реакции опор и эпюры.
9.3.1.В наиболее нагруженном сечении вала определяют эквивалентный момент и уточняют диаметр вала на совместное действие изгиба и кручения.
По третьей теории прочности эквивалентный момент:
,
(97)
где
и
-
изгибающие моменты в горизонтальной
и вертикальной плоскостях, Нм.
Диаметр вала при совместном действии изгиба и кручения:
,
мм (98)
где [и] = 50…80 МПа, допускаемое напряжение при изгибе стальных валов.
