Poyasnitelnaya_zapiska-8

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Краткое описание привода цепного рольганга:

Привод состоит из электродвигателя АИР100L6, муфты, редуктора нестандартного косозубого цилиндрического одноступенчатого, открытой зубчатой передачи.

Технические требования привода:

• Требуемая мощность

• Частота вращения приводного вала

• Частота вращения электродвигателя

• Срок службы привода при двухсменной работе

Условия эксплуатации:

• Нагрузка – постоянная, равномерная

1. Кинематическая схема

Лист

3

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. Определение общего КПД привода

Выберем следующие значения КПД:

Общий КПД привода:

3. Определение расчетной мощности электрического двигателя

4. Выбор двигателя

Учитывая синхронную частоту вращения двигателя, выбираем двигатель большей мощности АИР100L6 (ТУ 16-525. 564-84)

5. Определение общего передаточного числа

6. Разбивка общего передаточного числа по ступеням привода

Выбираем передаточное число для зубчатой передачи

Лист

4

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

7. Определение мощности по валам передачи

8. Определение частот по валам передачи

9. Определение крутящих моментов по валам привода

Лист

5

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КОСОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО РЕДУКТОРА

Исходные данные для расчета:

• Передаточное число

• Частота вращения шестерни

• Частота вращения колеса

• Вращающий момент на шестерне

1. Выбор материалов и термической обработки зубчатых колес

При мелкосерийном производстве для изготовления колес выбираем легированную сталь:

• для шестерни сталь 45, термообработка – улучшение, твердость 269-302 НВ, средняя твердость

• для колеса сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость 235-262 НВ, средняя твердость

2. Определение допускаемых контактных напряжений

где – предел контактной выносливости при базовом числе циклов напряжений:

• для шестерни

• для колеса

– коэффициент запаса прочности

– коэффициент долговечности

Базовое число циклов напряжений:

• для шестерни

• для колеса

Лист

6

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Расчетное число циклов напряжений за весь срок службы передачи при постоянном режиме нагружения

где – частота вращения шестерни, колеса; об/мин

– число зацеплений зуба за один оборот колеса. Для нереверсивной передачи принимается равной 1.

– срок службы передачи:

где – число лет работы передачи,

– коэффициент годового использования передачи,

– число смен работы передачи в сутки,

Расчетное число циклов напряжений:

• для шестерни

• для колеса

Для длительно работающей передачи при коэффициент долговечности равен:

• для шестерни

• для колеса

Допускаемые контактные напряжения:

• для шестерни

• для колеса

Расчетное допускаемое контактное напряжение:

Принимаем

Лист

7

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3. Определение допускаемых напряжений изгиба

где – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений:

• для шестерни

• для колеса

– коэффициент запаса прочности принимаем равным 1,7

– коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между зубьями, принимаем равным 1

– коэффициент, учитывающий способ получения заготовки шестерни и колеса. Для поковок и штамповок принимаем равным 1

– коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки. При нереверсивной передаче принимаем равным 1

– коэффициент долговечности

где – базовое число циклов напряжений; для сталей принимают

принимаем равным 1, т.к. и больше

Допускаемые напряжения изгиба:

• для шестерни

• для колеса

Лист

8

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4. Определение межосевого расстояния

где – вспомогательный коэффициент

– передаточное число

– вращающий момент на шестерне

– коэффициент нагрузки для косозубой передачи

– коэффициент ширины колеса при несимметричном расположении косозубых колес.

Принимаем по ГОСТ 6636-69

5. Определение модуля передачи

Минимальное значение модуля из условия прочности на изгиб:

где – для косозубой передачи

– ширина венца колеса.

Принимаем

Максимально допустимый модуль передачи:

Принимаем по ГОСТ 9563-80 стандартное значение нормального модуля

Лист

9

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

6. Определение суммарного числа зубьев шестерни и колеса

Предварительно принимаем угол наклона зубьев

Суммарное число зубьев:

Принимаем

7. Определение числа зубьев шестерни и колеса

Число зубьев шестерни:

Принимаем

Так как , то зубчатые колеса косозубой передачи изготавливаются без смещения исходного контура

Число зубьев колеса:

8. Уточнение передаточного числа

Фактическое передаточное число:

Отклонение от заданного передаточного числа:

Лист

10

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

9. Уточнение угла наклона зубьев

10. Определение размеров зубчатых колес

Делительные диаметры:

• шестерни

• колеса

Диаметры вершин зубьев:

• шестерни

• колеса

Диаметры впадин зубьев:

• шестерни

• колеса

Ширина зубчатого венца:

• шестерни

• колеса

11. Определение усилий в зацеплении

Окружная сила:

Радиальная сила:

Осевая сила:

Лист

11

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

12. Проверочный расчет передачи на контактную прочность

где – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес

– коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий

Для косозубых колес:

– коэффициент торцевого перекрытия

– коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев

где – делительный угол профиля в торцевом сечении

– основной угол наклона зубьев

– фактическое передаточное число

– коэффициент нагрузки

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

Лист

12

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

При , твердости зубьев и несимметричном расположении колес относительно опор принимаем.

– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку

Окружная скорость колес:

Для косозубой передачи назначаем 8-ю степень точности изготовления. При и 8-ой степени точности .

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

При и 8-ой степени точности

Тогда

Расчетное контактное напряжение:

Условие прочности соблюдается

Отклонение расчетного напряжения от допускаемых контактных напряжений:

Недогруз составляет 12,9%, что в пределах допускаемых норм

Лист

13

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

13. Проверочный расчет передачи на контактную прочность

где – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

где – коэффициент смещения

– эквивалентное число зубьев колес:

Для шестерни

Для колеса

– коэффициент, учитывающий наклон зуба:

– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев:

– коэффициент нагрузки

где – коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по длине контактных линий:

– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку. При и 8-ой степени точности .

Лист

14

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

Тогда

Расчетные напряжения в зубьях колеса:

Расчетные напряжения изгиба на зубьях шестерни:

Условие прочности выполняется

Лист

15

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

1. Ведущий вал:

Принимаем:

Выбираем манжету резиновую армированную ТИП1 с размерами (ГОСТ 8752-79):

Манжета 1 - 25×42 ГОСТ 8752-79

Выбираем подшипники радиальные шариковые однорядные средней серии (), ГОСТ 8338-75:

Обозначение 306

2. Ведомый вал:

Лист

16

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Принимаем:

Выбираем манжету армированную резиновую ТИП1 с размерами (ГОСТ 8752-79):

Манжета 1 - 35×58 ГОСТ 8752-79

Выбираем подшипники радиальные шариковые однорядные средней серии (), ГОСТ 8338-75:

Обозначение 308

Лист

17

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата