2.6. Анализ конструктивных ограничений параметров

цилиндрических передач

Расчет проводится на основе ограничений, изложенных в [2, с.18, п.7.2].

2.6.1. По условию прочности и жесткости валов [2, с.18] :

d_f1  Ad , (2.4)

где d = d_Б – диаметр выходного конца быстроходного вала :

d_Б = 7T_Б^1/3; коэффициент А = 1,25;

d = d_П – диаметр промежуточного вала (для d_f1 шестерни тихоходной ступени); d_П  (6…7)Т_П^1/3, коэффициент А = 1.

Диаметр тихоходного вала [2, с.19, формула (7.7)]

d_Т  (5…6)Т_Т^1/3.

Здесь, в формулах диаметров, Т_Б , Т_П, Т_Т - вращающие моменты на соответствующих валах.

Результаты даны в табл. 2.11.

Таблица 2.11.

Параметры	В а л
	быстроходный			промежуточный			тихоходный
1. Момент Т, Нм	15,5			94			440
2. Диаметр вала d, мм	17,5; 1,25d = 21,8			27,3…31,8			38…46
3. Вариант ТО	1	2	3	1	2	3
4. Диаметр df1, мм	27,31	23,28	19,11	47,51	34,93	29,46
5. Условие (2.4)	выполняется		не выполняется	выполняется

Условие прочности и жесткости (2.4) не выполняется для быстроходного вала при ТО Ц1 + Ц2 : d_f1 = 19,11 < 21,8 мм .

Для выполнения этого ограничения необходимо принять d_f1 = 21,8 мм и пересчитать параметры передачи в табл.2.10.

Для передачи со смещением d_f1 = d₁ – m (2,5 – 2x) или при x₁ = + 0,3

d_f1 = d₁ - 1,9m. Оставляя m = 1,5 мм, получим d₁^ = 24,65 мм , d₁ = d_W1;

a_W ^ = 0,5d_W1(u + 1) = 0,524,65 (6,3 +1) = 90 мм. По ГОСТ 2185 принимаем

a_W = 90 мм. Сохраняя _bа = 0,28, получим b_W = 25 мм.

Результаты пересчета параметров по условию (2.4) для ТО Ц1 + Ц2 быстроходной ступени представлены в табл. 2.12.

2.6.2. По условию размещения подшипников и стяжных болтов в пределах а_W [2, c.19, формула (7.9)] :

S = 0,5[а_W – d₀ – 0,5 (D_П1 + D_П2)]  3…5 мм (2.5)

Диаметр стяжного болта крышки и корпуса редуктора [2, с.19, (7.8)]:

d₁ = 1,25 440 ^{1/ 3} = 9,51 мм ; принимаем d = 10 мм,

тогда диаметр отверстия под болт. d₀ = 11 мм .

Диаметр выходного конца вала двигателя АИР 90L6У3 d_дв = 24 мм. Для возможности соединения валов двигателя и редуктора стандартной муфтой диаметр входного конца быстроходного вала редуктора d_Б принимаем равным

24 мм. Тогда под подшипниками будем иметь d_БП = 25 мм

Диаметры радиально-упорных подшипников легкой серии по валам :

Вал Диаметр в мм	быстроходный dБП = 25	промежуточный dПП = 30		тихоходный dТП = 40
Подшипник	7205(36205)	7206(36206)		7208(36208)
Диаметр DП, мм	52	62		80
0,5 (DП1 + DП2), мм	57		71

Проверка условия (2.5):

Ступень редуктора	быстроходная			тихоходная
аw , мм	112	100	90	160	125	100
S, мм	22	16	11	39	21,5	9
Условие (2.5) выполняется

Таблица 2.12. Корректировка размеров цилиндрических передач при ТО Ц1+Ц2

Параметр	Быстроходная ступень	Тихоходная ступень
аW , мм	90	112
ва	0,28	0,315
bW, мм	25	36
mn , мм	1,5	2,5
 , град.	14,835116	16,2967
	1,36	1,29
z	116	86
z1	16	14
z2	100	72
u	6,25	5,14
x1	0,3	0,3
d1 , мм	24,83	36,47
d2 , мм	155,17	187,53
da1 , мм	28,73	42,97
da2 , мм	157,27	191,03
df1 , мм	22 *	31,72 **
df2 , мм	150,52	179,78
t , град.	20,6323	20,7605
b , град.	13,9218	15,28904
v, м/с	1,2	0,28
Ft , Н	1250	5150
Примечания : * - после уточнения d1. Отклонение от требуемого df1 = 21,8 мм со ставляет – 0,9%, что допустимо. 2. ** - условие (2.4) по табл.2.11 выполняется

2.6.3. По условию обеспечения зазора С [2, с.19, рис.7.1] в пределах а_WТ [2, с.19, формула (7.10)]:

С = а_WТ – 0,5 (d_a2 + d_Т)  3 мм, (2.6)

где d_a2 – диаметр вершин зубьев колеса быстроходной ступени:

аWТ , мм	160	125	100
da2 , мм	195,69	175,72	157,271
dТ , мм	45	45	45
С , мм	39,6	14,6	– 1,14

Таблица 2.13. Основные параметры конической передачи

П а р а м е т р ы		В а р и а н т т е р м о о б р а б о т к и				Примечание
наименование и обозначение	формула [1, 2]	1	2	3	2 и 3 **
1. Коэффициент Н	табл.5.1	1,95	1,76
Диаметр внешней делительной окружности, мм : – расчетный колеса de2	(5.16)	202,8	161	134	198,4
– по ГОСТ 12289 de2	[1, c.25]	200	160	140	200
– шестерни de1	(5.17)	31,75	25,4	22,22	31,75
3. Внешнее конусное пасстояние Re, мм	(5.18)	101,25	81	70,88	101,25
4. Ширина венца b мм	[1, c.25]	29	23	20	29
5. Коэффициент рабочей ширины Kbe		0,286	0,284	0,282	0,286
Диаметр средней делительной окружности, мм : – шестерни dm1	(5.19)	27,21	21,8 *	19,09 *	27
– колеса dm2		171,4			171,4
7. Числа зубьев : z1	рис. 5.4 6	9			9
z1	табл.5.2	12			9
z2		76			57
8. Фактическое передаточное число u		6,33			6,33
9. Углы делительных конусов, град : 2	(5.20)	81,027327 (810 0140 )
1		8,972673 (80 58 20 )
10. Модули, мм : внешний окружной mte	(5.21)	2,6316			3,5088	 1,5 мм
средний нормальный mnm	(5.22)	1,8474			2,4632
11. Средняя окружная скорость, vm, м/c	(5.23)	1,32			1,32
12. Окружная сила Ft , Н	[2, табл.8.1]	1140			1140
Коэффициенты смещения коррекции : – высотной xn1	[2, (1.2)]	0,42			0,48	xn2 = –xn1
– тангенциальной x1	[2, (1.3)]	0,15			0,15	x2 = – x1

Условие компоновки по зазору С не выполняется для тихоходной ступени при а_WТ = 100 мм для варианта ТО Ц1 + Ц2. Знак минус у С показывает, что колесо z_2Б пересекает d_Т . Следует принять а_WТ = 112 мм (зазор С будет равен 10,8 мм) и пересчитать параметры передачи в табл.2.10. Результаты пересчета параметров по условию (2.6) для ТО Ц1 + Ц2 тихоходной ступени приведены в табл.2.12.