KURSACh_DM

3.3.1 Расчет зубьев на контактную прочность по формуле (3.11) при кратко­временных перегрузках моментом 1220,27 Нм дает

3.3.3 Напряжение изгиба зубьев косозубых цилиндрических колёс при про­верочном расчёте на выносливость

Напряжение изгиба зубьев косозубых цилиндрических колёс при провероч­ном расчёте на выносливость вычисляется по формуле (2, с.46)

(3.13)

где F_t – окружная сила;

K_F – коэффициент нагрузки;

Y_F – коэффициент формы зуба;

Y_β – коэффициент, компенсирующий погрешности, возникающие из-за

применения для косых зубьев той же расчётной схемы, что и для прямых;

K_FA – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения на-

грузки между зубьями;

b – ширина колеса, находящаяся в зацеплении, мм;

– модуль нормальный, мм;

В зацеплении колёс быстроходной передачи действуют следующие силы:

– окружная H;

– радиальная Н;

– осевая Н.

Коэффициент нагрузки (2, с.42)

где – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки

по длине зубьев;

– коэффициент, учитывающий дополнительные динамические нагрузки.

.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

16

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Примем (4,с.43) =1,1; =1,1, тогда

=1,1·1,1=1,21

Без расчётов, руководствуясь только рекомендацией (2,с.47), возьмём К_FA=0.92.

Коэффициент Y_β определим по формуле (2, с.46):

Коэффициент формы зуба зависит от эквивалентного числа зубьев:

Расчет по формуле (3.13) дает (в МПа):

Это значительно меньше вычисленных в пункте 3.1.4 допускаемых напряже­ний.

3.3.4 Напряжение изгиба при кратковременных перегрузках

Напряжение изгиба при кратковременных перегрузках вычисляются также по формуле (3.13) куда вместо окружной силы F_t следует подставить окружную силу при кратковрем6263енных перегрузках

После подстановки получаем при перегрузках соответственно для шестерни и колеса напряжение изгиба

МПа

МПа

Эти напряжения значительно меньше вычисленных в пункте 3.1.5

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

17

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

3.3.5 Геометрические параметры колес зубчатой передачи, обоснованные в результате расчетов, сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Геометрические параметры колес зубчатой передачи

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

18

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

4 Расчет клиноременной передачи

4.1 Исходные данные для расчёта:

– передаваемая мощность P₁=5533,77 Вт;

– частота вращения ведущего шкива n₁ = n_дв =720 об/мин ;

– передаточное отношение = 2,5;

– момент на ведущем шкиве T₁=73,39 Н·м ;

– относительное скольжение ремня =0,015.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

19

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

4.2 Сечение ремня, диаметры шкивов.

В зависимости от частоты вращения малого шкива и передаваемой мощности выбираем по номограмме (2, с.134) клиновой ремень сечения Б.

Диаметр меньшего шкива (2,с.130):

мм

Принимаем диаметр d₂=140 мм.

Диаметр большего шкива (2,с.120):

мм

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

20

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

4.3 Межосевое расстояние, длина ремня

Литература рекомендует принимать межосевое расстояние в интервале (2, с. 130)

(4.1)

где Т0 – высота сечения ремня в мм.

Для ремня типа Б T0=10,5 мм (2, с. 131).

Расчет по формулам (4.1) дает:

Принимаем предварительно межосевое расстояние передачи а`р= 400 мм.

Соответствующая принятому межосевому расстоянию расчетная длина ремня (2, с. 121)

Ближайшая стандартная длина ремня L=1600 мм (2, с. 130). Соответствующее ей уточненное межосевое расстояние (2, с. 130)

(4.2)

где ;

После подстановки получаем:

При конструировании передачи следует обеспечить возможность уменьше­ния межосевого расстояния на 0,01L=0,01×1600=16мм для свободного надевания ремней на шкивы, а также возможность увеличения его на 0,025×L=0,025×1120 = 28 мм для регулировки предварительного натяжения ремней.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

21

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

4.4 Количество ремней в передаче

Количество ремней вычисляется по формуле (2, с. 135)

(4.3)

где P – мощность, передаваемая ременной передачей, кВт;

Сp – коэффициент режима работы;

Po – мощность, допускаемая для передачи одним ремнем, кВт;

СL – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;

Сa – коэффициент, учитывающий влияние угла охвата меньшего шкива;

Cz – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче.

Передаваемая мощность P= P₁=5533,77 Вт (см. пункт 2.1.1).

Коэффициент режима работы Cp=1,1 при двухсменной работе и кратковре­менных перегрузках, составляющих 120% от номинальной нагрузки (2, с. 136).

Мощность, передаваемая одним ремнем, P0=2,08 кВт для d1=144 мм, n1=720 об/мин и ip=2,5 (2, с. 132).

Коэффициент СL=0,92 для ремня с сечением Б и длиной L=1600 мм (2, с. 135).

Коэффициент Cz = 0,95 принят в предположении, что число ремней составит 2 - 3.

Для выбора коэффициента Сa найдем сначала угол охвата меньшего шкива (2, с. 130)

При таком значении a следует принять Сa=0,92 (2, с. 135).

Расчет по формуле (4.3) дает

Окончательно принимаем число ремней z=3.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

22

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

4.5 Предварительное натяжение ремня, нагрузка, действующая на валы, ширина шкивов

4.5.1 Предварительное натяжение ветвей одного клинового ремня вычисля­ется по формуле (2, с.136)

(4.4)

где u – скорость ремня, м/с;

 – коэффициент, учитывающий влияние центробежной

силы.

Скорость ремня м/c. Значение =0,18 при­нимаем по рекомендации (2, с. 136).

Расчет по формуле (4.4) дает

4.5.2 Нагрузка от натяжения всех ремней, действующая на валы(4, с. 136),

4.5.3 Ширина обода шкива (2, с. 138) в мм

(4.5)

где е – расстояние между канавками на ободе, мм;

f – расстояния от середины крайних канавок до краев обода, мм.

Расчет по формуле (4.5) при е=19 мм и f =12,5 мм дает

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

23

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

5 Расчет валов

Определение размеров ступеней валов редукторов/2, с.112/.

Вал-шестерня цилиндрическая.

Расчеты для тихоходного вала (колеса)

1. Первая ступень вала (под элемент открытой передачи или полумуфты):

, где М_к=Т - крутящий момент, равный вращающемуся моменту на валу, Н*м; = 20;

l₁= (1,2…1,5)*d₁ - под шкив;

l₁ = 1,3*36=54 мм.

2. Вторая ступень вала (под уплотнение крышки с отверстием и подшипник):

d₂ = d₁+2*t, где t=2,5 - значение высоты буртика, определяющиеся в зависимости от диаметра соответствующей ступени d.

l₂ ≈ 1,5*d₂.

d₂ = 36+2*2,5=41≈45 мм;

l₂ ≈1,5*45=67,5≈68 мм.

3. Третья ступень вала (под колесо):

d₃ = d₂+3,2*r, где r=3- координаты фаски подшипника, определяющиеся в зависимости от диаметра соответствующей ступени d.

d₃ = 45+3,2*3=55 мм;

l₃ = 110 мм, определили графически на эскизной компоновке.

4. Четвертая ступень вала (под подшипник):

d₄=d₂=45 мм;

l₄ = В+с - для шариковых подшипников, где В=25/2, с.432/, с=2.

l₄ = 25+2= 27 мм.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

24

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Расчеты для быстроходного вала (шестерни)

1. Первая ступень вала (под элемент открытой передачи или полумуфты):

, где Мк=Т - крутящий момент, равный вращающемуся моменту на валу, Н*м; = 20;

l₁ = (1,2…1,5)*d₁ - под шкив;

l₁ = 1,3*27 = 35,1 ≈ 36 мм.

2. Вторая ступень вала (под уплотнение крышки с отверстием и подшипник):

d₂ = d₁+2*t, где t=2,2 - значение высоты буртика, определяющиеся в зависимости от диаметра соответствующей ступени d.

l₂ ≈ 1,5*d₂.

d₂ = 27+2*2,2 = 31,4 ≈ 35 мм;

l₂ ≈ 1,5*35 = 53 мм.

3. Третья ступень вала (под шестерню):

d₃ = d₂+3,2*r, где r=2,5 - координаты фаски подшипника, определяющиеся в зависимости от диаметра соответствующей ступени d.

d₃ = 35+3,2*2,5 = 43 мм;

l₃ = 110 мм, определили графически на эскизной компоновке.

4. Четвертая ступень вала (под подшипник):

d₄ = d₂ = 35 мм;

l₄ = В+с - для шариковых подшипников, где В=21 /2, с.432/, с=2.

l₄ = 21+2= 23 мм.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

25

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

6 Конструктивные размеры корпуса редуктора

6.1 Толщина стенок корпуса и крышки

(6.1)

где – межосевое расстояние косозубой зубчатой передачи, мм.

Межосевое расстояние косозубой передачи (см.раздел 3.2) =125 мм

Тогда расчет по формуле (6.1) дает

принимаем /2, с. 241/.

Толщина верхнего пояса корпуса и пояса крышки

Толщина нижнего пояса корпуса

принимаем р=20 мм.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

26

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

6.2 Диаметры болтов:

- фундаментных

d₁ = (0,03…0,036)∙ +12 = (0,3…0,036)∙125+12 = 15,8…16,5 мм,

принимаем болты с резьбой М16;

- крепящих крышку к корпусу у подшипников

d₂ = (0,7…0,75)∙d₁ = (0,7…0,75)∙16 = 11,2…12,0 мм,

принимаем болты с резьбой М12;

- крепящих крышку к корпусу

d₃ = (0,5…0,6)∙d₁ = (0,5…0,6)∙16 = 8,0…9,6 мм,

принимаем болты с резьбой М10.

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

27

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

7 Конструктивные размеры шестерни и колеса

7.1 Сравнительно небольшие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют выполнить шестерню за одно целое с валом.

Ее размеры: d₂ = 71,43 мм, d_а2 = 76,43 мм, b₂ = 42,5 мм/

ДМ 80 00 00 00 ПЗ

Лист

28

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата