2.2. Расчет цепной передачи

1. Крутящий момент на валу малой ведущей звёздочки.

2. Опеределение числа зубьев ведущей звёздочки.

3.Определение числа зубьев ведомой звёздочки.

4.Определение шага цепи.

Р=

Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР-12,7-1820-1

Шаг цепи – Р=12,7 мм;

Диаметр валика – d=4,45

Длина втулки – В=8,9 мм;

Проекция опорной поверхности шарнира – А= 40мм;

Разрушающая нагрузка –

Масса одного метра цепи – q= 0,65 кг;

5.Определение межосевого расстояния.

а=(30….50)Р

а= 381…635 мм

Принимаем а=508 мм;

6.Определение числа звеньев цепи.

7.Уточнение межосевого расстояния.

а= ;

а=

8.Монтажное межосевое расстояние.

9.Определение делительных диаметров.

10. Определение коэффициентов эксплуатации.

11.Определение допускаемого окружного усилия.

12.Определение допускаемого момента на ведущей звёздочке.

13. Проверка средней скорости.

13. Проверка по числу ударов.

13. Определение напряжения ведущей ветви цепи и нагрузки на валы.

13. Нагрузка на валы.

13. Проверка статической прочности.

K= ≥ 9=[K]

3. Составление компоновочной схемы редуктора

3.1. Диаметры валов

Входной вал:

– диаметр входного вала;

Выходной вал:

– диаметр выходного вала;

– диаметр подшипников.

4. Расчет валов

Валы предназначены для передачи вращающего момента вдоль своей оси, а также для поддержания расположенных в нем деталей и восприятия действующих на эти детали сил. При работе вал испытывает действие напряжений изгиба и кручения, а в некоторых случаях дополнительно растяжения или сжатие. Расчет валов производится с целью обеспечения их прочности, жесткости и отсутствия недопустимых колебаний. В редукторах, вследствие сравнительно небольшой частоты вращения вала и небольших расстояний между опорами, расчет на жесткость и колебания обычно не проводят, и таким образом, основным расчетом является прочностной расчет вала. В настоящее время наибольшее распространение получил расчет на прочность по допускаемым напряжениям или по запасу прочности.

Проектирование входного вала

1) участок под колесо цепной передачи

2) участок под уплотнение

3) участок под подшипник

4) упорный бурт

4.1 Установим диаметральные размеры вала.

По ГОСТу принимаем d₅=30 мм

Тогда:

d₅=30мм

d₄=30мм

d₃=25мм

d₂=25мм

d₁=20мм

4.2 Установим длиновые размеры вала

L₁=20мм

L₂=55мм

L₃=110мм (из расчетных данных)

L₄=20мм

4.3 Установим точки приложения сил

L₅= L₁+ L₂-17,5=10+55-17,5=47,5мм

L₆=20+7,5=27,5мм

L₇=20+20+30=70мм

L₈=20+7,5=27,5мм

4.3 Составим расчетную схему в двух плоскостях

4.3 Определим опорные реакции в вертикальной плоскости.

Сумма моментов относительно опоры 1

F_B*L₅+F_T1*L₆+F_T2(L₆+L₇)-F_2B*(L₆+L₇+L₈)=0

F_B=680H

F_T1=F_T2=F_T/2=3341,2/2=1670,6H

Сумма моментов относительно опоры 2

F_B*(L₅+ L₆+ L₇+L₈ )+F_1B(L₆+L₇+L₈)-F_T1(L₆+L₈)-F_T2*L₈=0

Выполним проверку

F_B+F_1B-F_T1-F_T2+F_2B=0

680+732,2-1670,6-1670,6+1929=0

Проверка дала положительный результат.

4.4 Определим опорные реакции в горизонтальной плоскости.

Относительно опоры 1

Рассчитано верно.

Относительно опоры 2

Н

4.5 Определим суммарные реакции в опорах

4.6 Построение эпюр изгибающих моментов

Вертикальная

Изгибающий момент на опоре 1

Изгибающий момент под усилием F_T1

Изгибающий момент под усилием F_T2

Горизонтальная

Под давлением F_R1

Суммарная

4.7 Проверка вала на усталостную прочность

Выберем в качестве материала вала сталь 45 с улучшением. Для этой стали предел прочности , предел текучести , тогда:

Сечение 3

Момент сопротивления

Амплитуда и средние нормальные напряжения цикла

Амплитуда и средние касательные напряжения цикла

Тогда запас прочности по нормальным напряжениям

Запас прочности по касательным напряжениям

Суммарный запас прочности