2. Расчет ременной передачи
Ремень выбираем по номограмме в зависимости от передаваемой мощности и частоты вращения малого шкива.
Принимаем сечение ремня Б.[1.рис 7,8]
Параметры передачи:
d1 = 125 мм;
lp = 14 мм;
Т0 = 10,5 мм;
Lp = 800-6300 мм;
W = 17 мм;
А = 133 мм2;
Определяем диаметры ведущего и ведомого шкивов:
мм
(2.1)
Принимаем диаметр ведущего шкива
мм
мм
(2.2)
Принимаем диаметр ведомого шкива
мм
Уточняем передаточное отношение ременной передачи:
(2.3)
Определяем межосевое расстояние:
мм
(2.4)
мм
(2.5)
Принимаем:
мм
Определим длину ремня:
мм
(2.6)
Принимаем:
мм
Уточняем межосевое расстояние:
(2.7)
где:
Тогда:
мм
(2.8)
Для монтажа необходимо предусмотреть возможность уменьшения межосевого расстояния на величину равную:
мм
(2.9)
В процессе эксплуатации ремень растягивается, поэтому необходимо предусмотреть возможность увеличения межосевого расстояния на величину равную:
мм
(2.10)
Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива:
(2.11)
Определим линейные скорости ремня:
м/с
(2.12)\
Определим допускаемую мощность на один ремень:
кВт
(2.13)
где: Р0-номинальная мощность передаваемая одним ремнем ,[1, табл. 7.8];
коэффициент
учитывающий угол обхвата , [1, стр 135];
коэффициент
режима работы
коэффициент
учитывающий число ремней , [1, стр 135];
коэффициент
длины ремня , [1, табл. 7.9];
Определим число ремней:
(2.14)
Принимаем Z=4.
Определим окружное усилие:
Н
(2.15)
Определим предварительное натяжение ремня:
Н
(2.16)
где:
коэффициент
учитывающий центробежную силу , [1, стр
136];
Определим усилие в ветвях:
Н
(2.17)
Н
(2.18)
Определим усилие на вал:
Н
(2.19)
где:
угол
обхвата шкива.
Определим долговечность ремня:
(2.20)
3. Расчет червячной передачи
Число витков червяка z1 принимаем в зависимости от передаточного числа: при U=8 принимаем z1=4 [1,с.55].
Число зубьев червячного колеса по формуле (3.1)
Материал для венца червячного колеса примем полагая, что скорость скольжения в зацеплении будет υs≈3, т.к. частота вращения червяка n=96,8мин-1 бронзу БрА9Ж3Л (отливка в песчаную форму), при длительной работе допускаемое контактное напряжение [1.табл.4.9] [GH]=143 МПа. Для червяка примем углеродистую сталь с твердостью HRC>45 и последующим шлифованием.
Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=8 и коэффициент нагрузки к=1,2.
Определяем межосевое расстояние из условия контактной прочности по формуле
(мм)
(3.2):
Модуль определяем по формуле:
(мм) (3.3)
Принимаем по ГОСТ 2144-76 [1.табл.4.1 и 4.2] стандартные значения m=10 мм и q=8 мм, z2=32, z1=4.
Пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям:
(мм) (3.4)
Межосевое расстояние получилось тоже стандартным.
Основные размеры червяка:
Делительный диаметр червяка
(мм) (3.5)
диаметр вершин витков червяка
(мм) (3.6)
диаметр впадин витков червяка
(мм) (3.7)
длина нарезанной части шлифованного червяка
(мм) (3.8)
делительный угол подъема витка γ [1.табл 4.3]: γ=26˚34́.
Основные размеры венца червячного колеса:
Делительный диаметр червячного колеса
(мм) (3.9)
диаметр вершин зубьев червячного колеса
(мм) (3.10)
диаметр впадин червячного колеса
(мм) (3.11)
наибольший диаметр червячного колеса
(мм) (3.12)
ширина венца червячного колеса
(мм). (3.13)
Окружная скорость червяка
(м/с) (3.14)
Скорость скольжения:
(м/с) (3.15)
Уточняем К.П.Д. редуктора:
Приведенный угол трения ρ≈2˚ [1.табл.4.4], тогда по формуле
(3.16)
Выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности kυ=1 [1.табл.4.7].
(3.17)
где
Ө - коэффициент деформации червяка (Ө=47) [1.табл.4.6]
X – вспомогательный коэффициент (x=0,6)
(3.18)
Коэффициент нагрузки:
(3.19)
Проверяем контактное напряжение:
(МПа) (3.20)
Что меньше допускаемого [GH]=143 МПа.
Проверяем прочность зубьев червячного колеса на изгиб.
Эквивалентное число зубьев:
(3.21)
Коэффициент формы зуба YF=2,22 [1.табл.4.5]
Напряжение изгиба:
(МПа) (3.22)
Основное допускаемое напряжение изгиба для реверсивной работы по [1.табл.4.8] [G0F]= [G0F] ́*kFL (3.23)
где
kFL – коэффициент долговечности, по минимальному значению kFL=0,63,
Таким образом
(МПа),
Прочность обеспечена.