1.4 Предварительный расчет диаметров валов
Рекомендуемые
диаметры валов редуктора из условий
прочности и жесткости [7, с.42] или [3, с.
19], мм:
,
где
- расчетный коэффициент,
-
момент на валу, Н·м (таблица 1.4):
|
Вал |
К |
Т, Н·м |
d', мм |
d, мм | ||||
|
быстроходный (входной) |
8 |
… |
7 |
19,9 |
21,7 |
… |
19,0 |
20 |
|
промежуточный |
7 |
… |
6 |
108,2 |
33,3 |
… |
28,6 |
30 |
|
тихоходный (выходной) |
6 |
… |
5 |
472,2 |
46,7 |
… |
38,9 |
40 |
1.5 Подбор муфты
Для соединения входного конца быстроходного вала редуктора с валом электродвигателя принимаем муфту упругую со звёздочкой по ГОСТ Р 50895-96.
Рабочий момент, передаваемый муфтой
,
где
- коэффициент, учитывающий степень
ответственности привода: поломка
вызывает останов машины -
= 1;
-
коэффициент условий работы: работа
неравномерно нагруженных
механизмов
-
=1,2;
-
коэффициент углового смещения валов:
перекос до 0,50
-
= 1,25;
-
момент на тихоходном валу редуктора;
Н·м;
-
допускаемый момент по паспорту муфты;
Н·м;
=
29,87 Н·м
Муфта упругая со звездочкой 20 – 24 – 1 У3 ГОСТ Р 50894-96
|
|
|
Основные параметры и размеры, мм
|
Тном. Нм |
d |
nmax, мин-1 |
D |
L |
l |
С |
D1 |
D2 |
L1 |
l1 |
l2 |
B |
d1 |
|
31,5 |
24,20 |
4000 |
71 |
93 |
36 |
3,0 |
67 |
34 |
54 |
15 |
40 |
12,5 |
30 |
1.6 Расчёт открытой зубчатой конической передачи
1.6.1
Суммарное число циклов перемены
напряжений за весь срок службы:
,
где n - частота вращения зубчатого колеса, мин -1;
с - число зацеплений зуба за один оборот зубчатого колеса: [2, с.9] c =1.
Эквивалентное число циклов перемены напряжений [2, с.8]:
Базовое число циклов перемены напряжений [2, с.9]:
-по
контактным напряжениям
,
где
-средняя
твердость поверхности зубьев по Бринеллю;
-
по изгибным напряжениям:
.
Результаты
расчета 
,
,
,
представлены в
таблице 1.11.
Таблица 1.11 - Число циклов перемены напряжений в зубьях
|
Ступень и зубчатое колесо |
n, мин-1 |
Число циклов N в миллионах | ||||||
|
NΣ |
NHE |
NHlim |
Сравнен |
NFE |
Сравнен | |||
|
ОЗКП |
z1 |
36,7 |
15 |
8 |
74 |
NHE < NHlim |
8 |
NFE > NFlim |
|
z2 |
16,0 |
7 |
3 |
23 |
NHE < NHlim |
3 |
NFE < NFlim | |
1.6.2 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление
усталости
Расчетное
допускаемое контактное напряжение
[2, с. 10], МПа:
-
наименьшее из двух значений 
и 
.
Согласно [2, с.9]
,
(1.9)
где
- базовый предел
контактной выносливости зубьев, МПа,
[2, с.9]:
- для шестерен z1 (закалка ТВЧ1)
=
1008 МПа;
-для колес z2 (улучшение)
=
640 МПа;
-
коэффициент долговечности [2, с. 10] в
зависимости от отношения
;
-
коэффициент запаса прочности [2, с.10]:
для
z1
= 1,2; для z2
= 1,1;
произведение
= 0,9.
Таблица 1.12- Допускаемые контактные напряжения
|
Ступень, зубчатое колесо |
NHlim/NHE |
ZN |
σHPi |
σHP | |
|
ОЗКП |
z1 |
9,14 |
1,446 |
1093 |
|
|
z2 |
6,66 |
1,372 |
718 |
718 | |