
0057 / рпз
.pdf
Прочностьпоконтактнымнапряжениямсоблюдается.
4.8.КПД червячной передачи (η)
ρ = 1.06 0 -приведенныйуголтренияприvск = 0.27 |
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
tan γw |
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tan 7.13 |
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
η = |
|
180 |
|
|
|
|
100 = |
|
|
|
180 |
|
|
100 = 86.9 % |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
tan (γw |
ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tan (7.13 |
1.06) |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
4.9.Силы действующие взацеплении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.9.1Окружнаясиланаколесеравнаяосевой силеначервяке: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ft2 |
= |
|
|
2 T2 103 |
= |
|
|
2 494 103 |
= 3430.0 H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
d2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
288.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Fa1 = Ft2 = 3430 |
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
4.9.2Окружнаясиланачервякеравнаяосевойсиле наколесе: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ft1 |
= |
|
|
2 T2 103 |
= |
|
|
2 494 103 |
= 15437.0 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
d1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Fa2 = Ft1 = 15437 Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
4.9.3Радиальнаясила |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Fr2 |
= |
|
Ft2 |
tan |
20 |
|
|
|
π |
|
|
= |
3430.0 tan 20 |
|
|
|
|
= 1248.0 Н |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Fr1 = Fr2 = 1248 Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
4.10.Проверяемпрочность понапряжениямизгиба.(σF) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.10.1Коэффициент формызубаYF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
zv |
= |
|
|
|
|
|
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
36 |
|
|
|
|
|
= 36.8 |
потаблицесоответствует YF := 1.4 |
[1,36] |
|||||||||||||||||||||
|
cos γw |
|
π |
3 |
|
|
cos 7.13 |
|
π |
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
180 |
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
γw |
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
KH |
Ft2 |
YF |
|
cos |
|
3430.0 |
1.4 |
cos |
7.13 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
σF |
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
180 |
|
15.8 МПа |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
b2 m cos(γ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 8 cos(0.124) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Допускаемое [σ]F = 86.8 |
|
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Условие σF ≤ [σ]F выполняется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.11.Проверочный расчетнапрочность зубьевчервячногоколесапри действии пиковой нагрузки
4.11.1Коэффициент перегрузкиКпер = 2 позаданию
4.11.2Проверка на контактнуюпрочность
σHmax = σH. Кпер = 508.0
2 = 718.0 МПа <[σ]Hmax = 800 МПа
4.11.3 Проверка напрочность поизгибу
σFmax = σF Кпер = 15.8 2 = 31.6 МПа <[σ]Fmax = 160 МПа

5Придворительный расчети конструирование валов.
5.1Конструирование вала1- ведущий валчервячной передачи,конструкция червяка - выполненраздельно отвала.
Диаметр:
dв1 = 7 3T1 = 7 3
16.6 = 17.9 мм
Примем dв1 = 22 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69) dв2 ≥ dв1 + 2 tцил где tцил = 1.5 мм-высотазаплечника
dв2 = dв1 + 2 tцил = 22 + 2 1.5 = 25 мм
примем dв2 = 25 мм (с учетомсдантарта диаметров ГОСТ6639-69и принимая из ряда
стандарных диаметров внутренней обоймыподшипников ГОСТ8338-75) dв3 ≥ dв2 + 3 r где r = 2 мм координата фаскиподшипника.
dв3 = dв2 + 3 r = 25 + 3 2 = 31 мм
примем dв3 = 35 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69) Предворительная компановка вала 1представлена на рис 3.
Рис3.Предворительнаякомпановкавала1
5.2Конструирование вала2- ведомый валчервячной передачи. Конструкция вала - отдельноот зубчатогоколеса.
Диаметр:
dв5 = 5 3T2 = 5 3
494 = 39.53 мм
Примем dв5 = 45 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69)
dв6 ≥ dв5 + 2 tцил |
где tцил = 3.5 |
мм-высотазаплечника |
dв6 = dв5 + 2 tцил |
= 45 + 2 3.5 |
= 52 мм |
примем dв6 = 50 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69и с учетом
сдантарта диаметров внутренней обоймыподшипников ГОСТ8338-75) dв7 ≥ dв6 + 3 f где f = 1.2 ммразмерфаски колеса
dв7 = dв6 + 3 f = 50 + 3 1.2 = 53.6 мм
примем dв7 = 56 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69)
примем dв8 = 66 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69) Предворительная компановка вала 2представлена на рис 4.
с. 45[2]
с. 45[2]
с. 45[2]
с. 45[2]
с. 45[2]
с. 45[2]

|
|
|
|
Рис 4. Предворительная компановка вала 2 |
|
5.3Вал3приводной вал |
|
||||
Конструкция вала - выполнен отдельноот звездочек. |
|
||||
Диаметр: |
|
|
|
|
|
dв20 = 4 3 |
T3 = 4 3 |
|
= 32 мм |
|
|
512 |
|
||||
Примем dв20 = 48 мм |
|
|
|
|
|
dв21 ≥ dв20 + 2 tцил |
где tцил = 2 мм-высотазаплечника |
|
|||
dв21 = dв20 + 2 tцил |
= 48 + 2 2 = 52 мм |
|
|||
примем dв21 = 52 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69и с |
|
||||
учетомсдантартавнутреннихдиаметровманжет) |
|
||||
dв22 ≥ dв21 + 2 tцил |
где tцил = 1.5 мм-высотазаплечника |
|
|||
dв22 = dв21 + 2 tцил |
= 52 + 2 1.5 = 55 мм |
с. 45[2] |
|||
примем dв22 = 55 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69) |
|||||
dв23 ≥ dв22 + 2 tцил |
где tцил = 3.5 мм-высотазаплечника |
|
|||
dв23 = dв22 + 2 tцил |
= 55 + 2 3.5 = 62 мм |
|
примем dв23 = 60 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ6639-69) dв24 ≥ dв23 + 3 f где f = 2 ммразмерфаски ступицы звездочки
dв24 = dв23 + 3 f = 60 + 3 2 = 66 мм Примем dв24 = 64 мм
dв25 ≥ dв24 + 3 f где f = 2 ммразмерфаски ступицы звездочки dв25 = dв24 + 3 f = 64 + 3 2 = 70 мм
Примем dв25 = 70 мм


6.Предварительный выборподшипникови торцевыхкрышек.
Согласнос.50-51[2] выбираем подшипники,с. 465,табл. 24.16[2]:
6.1Выборподшипниковпод вал1
Таккакна валуприсутствует осевая нагрузка примем роликовый конический однорядный подшипник1027305А ГОСТ27365-87рис 6.
Рис 6. Подшипник1027305А ГОСТ27365-87.
посадочныйдиаметрвнутреннейобоймыdв2 = 25 мм посадочный диаметрнаружней обоймыdв4Н = 62 мм ширина 17мм 44статическаягрузоподъемность С01 = 28 кН
динамическая грузоподъемность С1 = 41.8 кН
6.2Выборподшипниковпод вал2
Таккакна валуприсутствует осевая нагрузка примем роликовый конический однорядный
подшипник7210АГОСТ27365-87рис 8. посадочныйдиаметрвнутреннейобоймыdв6 = 50 мм
посадочный диаметрнаружней обоймыdв6Н = 90 мм
ширина 21.75мм статическаягрузоподъемность С03 = 55 кН
динамическая грузоподъемность С3 = 70 кН

Рис 8. Подшипник7210АГОСТ27365-87.
6.2Выборподшипниковпод вал3
Таккакрастояниемеждуопорамивалабольшое,предпологаетсяегоизгибпримемсферический подшипник1211 ГОСТ28428-90рис 9.
Рис 9. Подшипник1211ГОСТ27365-87.

Рис.10Крышка |
Рис.11Манжета |
5.Расстояния между деталями передачи.
Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор(рис.8) с.48[2]:
a ≈ 3L +3 ≈ 3
180 +3 ≈5 мм
где L – расстояние между тихоходным и быстроходным валом. Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес(рис.10):
b0 ≥3 a=30 мм
Расстояние между торцовыми поверхностями колес двухступенчатого редуктора: c = ( 0 .3 ... 0 .5 ) a = 0 .4 10 = 5 мм
Рис10.Компановка червячного редуктора.
6.Выборматериаловдлязубчатыхколес.
ДлявенцачервячногоколесаБр010Ф1выбираю(HRC=22,приложение№1),для вала-червякавыбираюСталь35ХМ(HRC=49,0,приложение№1)

7Расчетдопускаемыхнапряжений.
Расчет былвыполнен спомощьюЭВМ (см. приложение №1)
8.Расчетмежосевых расстояний.Определение размеровзубчатыхколес.
Расчет былвыполнен спомощьюЭВМ (см. приложение №1)
9.Выборспособовсмазыванияи смазочныхматериалов.
Применяюкартерноесмазывание,т.к.окружнаяскорость
V = |
π n2 d2 |
= |
π 40 288 10− 3 |
= 1.2 м/сек |
|
30 |
|||||
|
|
30 |
|
где n2 частота вращения тихоходной ступени,d2=288мм делительныйдиаметрчервячного
колеса.
Выбираюмасломарки И-Г-А-30с.198табл. 11.1и 11.2[2]. Погружаем в масло колеса обеих степеней передачи(рис.11). Допустимый уровень погружения колеса в маслянуюванну:
hm =(4 m...0.25 d2T)=(8...50,8)мм = 22 мм,
гдеm=5мм модульзацепления,d2T=203,540ммделительныйдиаметрколеса тихоходнойступени(приложение №1).
Рис.13Уровеньмасла.
10.Выбори расчет муфт.
Для передачи момента с вала электродвигателя на входной валредуктора использую муфту созвездочкой 28-22-90ГОСТР50894-96(рис. 14).
Рис.14

Расчетподшипников.
10.1Расчетподшипниковнабыстроходномвалу:
10.2.1Исходные данные l1 = 136 мм
l2 = 132 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
l3 = 74 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
d2 |
= 64 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ft2 |
= 934 Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Fa2 |
= 7102 Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Fr2 |
= 2585 Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10.2.2.РадиальныереакцииопоротсилвзацеплениивплоскостиYOZ |
|
|
||||||||||||||||||||||
ΣM1 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Fa2 |
d2 |
|
0.5 − Fr2 l1 + Ry2 (l1 + l2) = 0 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Ry2 = |
|
(Fr2 l1 − Fa2 |
d2 |
0.5) |
= |
2585 136 − 7102 64 0.5 |
= 463.8 |
H |
||||||||||||||||
|
|
|
|
(l1 |
+ l2) |
|
|
|
|
|
|
136 + 132 |
||||||||||||
ΣM2 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Fa2 |
d2 |
|
0.5 + Fr2 l2 − Ry1 (l1 + l2) = 0 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Ry1 = |
|
(Fr2 l2 + Fa2 |
d2 |
0.5) |
|
= |
2585 132 + 7102 64 0.5 |
= 2121.2 |
H |
|||||||||||||||
|
|
|
|
(l1 |
+ l2) |
|
|
|
|
|
|
|
136 + 132 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Проверка: ΣY = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Ry2 + Ry1 − Fr2 = 463.8 + 2121.2 − 2585 = 0 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
10.1.3. Радиальные реакции опорот силв зацеплении в плоскости XOZ |
|
|
||||||||||||||||||||||
ΣM1 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
−Rx2 |
(l1 + l2) + Ft2 l1 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Rx2 = |
|
|
Ft2 l1 |
= |
|
|
934 136 |
= |
|
474.0 H |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
(l1 + l2) |
|
136 + 132 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
ΣM2 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Rx1 (l1 + l2) − Ft2 l2 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Rx1 = |
|
|
Ft2 l2 |
= |
|
|
934 132 |
= |
|
460.0 H |
|
|
|
|||||||||||
|
(l1 + l2) |
|
136 + 132 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Проверка: ΣX = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Rx1 + Rx2− Ft2 = 460.0 + 474.0 − 934 = 0 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
10.2.4Суммарная реакцияопор: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
R1 = |
|
|
Ry12 + Rx12 |
= |
2121.22 + 4602 |
= 2171 H |
|
|
|
|||||||||||||||
R2 = |
|
|
Ry22 + Rx22 |
|
= |
|
463.82 + 4742 |
|
= 663.2 H |
|
|
|
||||||||||||
10.1.5Радиальные реакции опорот действия муфты: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Fk |
= Cp где Cp |
= 220 -радиальнаяжесткостьмуфты, с.108,табл.7.1[2]; |
||||||||||||||||||||||
|
= 0.3 -радиальноесмещениевалов; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Fk |
= |
Cp 3 |
|
|
= |
220 3 |
|
0.3 = |
521.0Н |
|
|
|
||||||||||||
T2 |
494 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
ΣM1 |
= 0 |
|
|
|
+ Rk2 (l1 + l2) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
−Fk (l1 + l2 + l3) |
= 0 |
|
|
|
|
|

Rk2 |
= |
Fk (l1 + l2 + l3) |
= |
521.0 (136 + 132 + 74) |
= |
664.0 H |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
l1 + l2 |
|
|
|
136 + 132 |
|||||||
ΣM2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
= 0 |
(l1 + l2) |
|
|
|
|
|
|||||
−Fk |
(l3) − Rk1 |
= 0 |
|
|
|
||||||
Rk1 |
= |
−Fk (l3) |
= |
−521.0 74 |
= −143.0 H |
|
|
||||
(l1 + l2) |
136 + 132 |
|
|
Проверка: ΣY = 0 |
|
|
Rk1 + Rk2 − Fk = −143.0 + 664.0 − 521.0 = 0 |
|
|
Вдальнейших расчетах направления векторов реакций опорот действия муфтыусловно |
|
|
принимают совпадающимис направлениямивекторовреакцийот силвзацеплении. |
|
|
10.1.6Реакции опордля расчета подшипников. |
|
|
Fr1max = Rk1 + R1 |
= −143.0 + 2171.0 = 2028 H |
с. 116[2] |
Fr2max = Rk2 + R2 |
= 664.0 + 663.2 = 1327.2 H |
|
Внешняяосеваясила,действующаяна вал,
Famax = Fa2 = 7102 H
Для Iн = типового режимаKE = 0.56. Вычисляем эквивалентные нагрузки:
Fr1m = KE Fr1max = 0.56 2028 = 1135.7 H
Fr2m = KE Fr2max = 0.56 1327.2 = 743.2 H
Fram = KE Famax = 0.56 7102 = 3977.1 H
выбран подшипник1027305А ГОСТ27365-87см. п4e1 = 0.42 Y1 = 1.4 Y0 = 0.8 α1 = 11 Схемаустановки подшипников в распор. рис 14
рис 14. Схема установки подшипников в распор.
Минимальнонеобходимые длянормальнойработырадиально-упорных подшипниковосевые силы
Fam1 = 0.83 e1 Fr1m = 0.83 0.42 1135.68 = 395.9 H
Fam2 = 0.83 e1 Fr2m = 0.8 0.4 743.2 = 259.1 H |
|
|
|
с. 121[2] |
||||||||
Fam2 ≥ Fam1 и Fa1 ≥ 0 тогда |
|
|
|
|
|
|
||||||
Fa_1 |
= Fam2 = 259.1 H |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Fa_2 |
= Fam1 + Fa2 |
= 395.9 + 7102 = 7497.9 H |
|
|
|
|
||||||
Отношение |
Fa_1 |
|
= |
259.09 |
= 0.35 чтоменьше e = 0.42 тогда X |
1 |
= 1 Y |
1 |
= 0 |
|||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
(1 Fr2m) |
|
743.23 |
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Эквивалентнаядинамическая радиальная нагрузка дляподшипниковпри |
|
|
|
|
||||||||
KБ = 1.4 ; KТ = 1 |
(t<1000C) |
|
|
|
|
|
с. 121[2] |
|||||
PR1 = |
(1 X1 Fr1m + Y1 Fa2) KБ KТ = |
(1 1135.7 + 0 7102) 1.4 = |
|
1590 H |
|
|
||||||
PR2 = |
(1 X1 Fr2m + Y1 Fa2) KБ KТ = |
(1 743.2 + 0 7102) 1.4 = 1041 H |
|
|