Детали машин. Методички к курсовому проекту / ПРИМЕР ПОЯСН ЗАПИСКИ
.pdf1.3 Проектировочный расчет зубчатых передач редуктора
Зубчатые передачи обеих ступеней закрытые. Основной характер разрушения – усталостное выкрашивание активных поверхностей зубьев под действием контактных напряжений. Проектировочный расчет следует начинать с определения межосевого расстояния aW из условия сопротивления контактной усталости.
1.3.1 Материал и термообработка зубчатых колес
В целях унификации [2, c.4] материалов для зубчатых колес обеих ступеней с учетом мелкосерийного производства принимаем сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Быстроходная ступень (Б.ст.) редуктора – коническая с круговыми зубьями; тихоходная (Т.ст.) – цилиндрическая косозубая. Выпуск мелкосерийный, жесткие требования к габаритам и массе отсутствуют. По
рекомендациям [2, c.3, п.1.1.4], чтобы получить H1m – H2m > 100НВ , назначаем термообработку зубьев :
–шестерен z1 – поверхностную закалку ТВЧ (ТВЧ1);
–колес z2 – улучшение (У2).
Механические свойства стали 40Х после термообработки [2, c.5] с предположением, что D 125 мм и S 80 мм, даны в таблице 1.5.
Таблица 1.5 – Механические свойства z1 и z2 из стали 40Х
|
Наименование параметра |
З у б ч а т о е к о л е с о |
Примечание |
|
|
шестерня z1 |
колесо z2 |
||
|
|
|
||
1 |
Термообработка |
закалка ТВЧ (ТВЧ1) |
улучшение (У2) |
|
2 |
Твердость поверхности |
(40...50) НRCЭ |
(269...302) НВ |
|
|
средняя по Роквеллу |
47,5 НRCЭ |
– |
|
|
по Бринелю |
460 НВ |
285 НВ |
[2, c.3, рис.1.1] |
|
по Виккерсу |
500 НV |
290 НV |
то же |
3 |
Предел прочности В, МПа |
900 |
900 |
|
4 |
Предел текучести Т, МПа |
750 |
750 |
|
Примечание - H1m – H2m = 460 – 285 = 175 > 100НВ.
1.3.2 Режим работы передачи и число циклов перемены напряжений
Коэффициенты приведения заданного переменного режима (рисунок 2 ТЗ) к эквивалентному постоянному [2, c.8] :
= (T |
i |
/ T |
max |
)m (L |
/ L |
) , |
(1.7) |
|
|
hi |
h |
|
|
||
где m – показатель степени отношения моментов: mH = qH /2; |
mF = qF, |
q – показатель степени кривой усталости: qH = qF = 6 и тогда mH =3, mF = 6.
При расчете по контактным напряжениям Н :
Н1 = Н2 = Н = 130,4 + 0,530,2 + 0,230,4 = 0,457 ;
при расчете по напряжениям изгиба F :
F1 = F2 = F = 160,4 + 0,560,2 + 0,260,4 = 0,403.
11
Судя по величинам Н и F заданный режим работы наиболее приближается [2, c.8, таблица 2.1] к тяжелому типовому режиму.
Требуемая долговечность передачи в часах [2, c.8] :
Lh = 365 24 kГkCh = 365 24 0,8 0,35 = 10512 ч,
где kГ = 0,8 – коэффициент годового использования; kС = 0,3 – коэффициент суточного использования; h = 5 лет – срок службы передачи в годах.
Суммарное число циклов перемены напряжений за весь срок службы
[2,c.8]: |
|
|
|
N = 60ncLh , |
|
|
|
|
||||||
где n – частота вращения зубчатого колеса, мин -1 ; |
|
|
||||||||||||
с – число зацеплений зуба за один оборот зубчатого колеса: [2, c.9] c = 1. |
||||||||||||||
|
Эквивалентное число циклов перемены напряжений [2, c.8]: |
|
||||||||||||
|
|
|
|
NE = N |
(NHE = Н N ; NFE = F N ). |
|
|
|||||||
|
Базовое число циклов перемены напряжений [2, c.9] : |
|
|
|||||||||||
|
– по контактным напряжениям |
NHlim = 30 Hm2,4 120 106 , |
|
|||||||||||
где Hm – средняя твердость поверхности зубьев по Бринеллю; |
|
|
||||||||||||
|
– по изгибным напряжениям : NFlim = 4 106. |
|
|
|||||||||||
|
Результаты расчета N , |
NHE, NFE, NHlim, |
представлены в таблице 1.6. |
|||||||||||
|
|
|
Таблица 1.6 – Число циклов перемены напряжений в зубьях |
|
||||||||||
Ступень и |
|
n, |
|
|
|
Число циклов N в миллионах |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение |
|
|
Сравнение |
||||
зубчатое колесо |
|
мин -1 |
N |
|
NHE |
|
NHlim |
|
|
NFE |
||||
|
|
|
|
NHE с NH lim |
|
NFE с NFlim |
||||||||
Б.ст. |
|
z1 |
|
916,7 |
518 |
|
264 |
|
73,7 |
|
NHE > NHlim |
|
233 |
NFE > NFlim |
|
z2 |
|
228,8 |
144 |
|
66 |
|
23,4 |
|
NHE > NHlim |
|
58 |
NFE > NFlim |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Т.ст. |
|
z1 |
|
228,8 |
144 |
|
66 |
|
73,7 |
|
NHE < NHlim |
|
58 |
NFE > NFlim |
|
z2 |
|
57,2 |
36 |
|
16 |
|
23,4 |
|
NHE < NHlim |
|
14,5 |
NFE > NFlim |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3.3 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
Расчетное допускаемое контактное напряжение НР [2, c.10], МПа :
НРmin НР = 0,45 ( НР1 + НР2) A НРmin , |
(1.8) |
где А = 1,25 – для цилиндрической передачи (Т.ст.) и А = 1.15 – для конической передачи (Б.ст.);
НРi (i = 1, 2) – допускаемые напряжения в прямых зубьях, МПа;
НРmin - |
наименьшее из двух значений НР1 |
и НР2 . |
|
Согласно [2, c.9] |
|
|
|
|
НРi = Нlimbi ZN i (ZRZVZLZX) / SHi, |
(1.9) |
где Нlimbi – базовый предел контактной выносливости зубьев, МПа, [2, c.9]:
– для шестерен z1 (закалка ТВЧ)
12
Нlimb1 = 17 HHRCЭ + 200 = 1747,5 + 200 = 1008 МПа ;
– для колес z2 (улучшение)
Нlimb2 = 2ННВ + 70 = 2285 + 70 = 640 МПа ;
ZN i – коэффициент долговечности [2, c.10] в зависимости от отношения
NHlim / NHE;
SHi – коэффициент запаса прочности [2, c.10]:
|
для z1 |
SH1 = 1,2; |
для z2 |
SH2 = 1,1; |
|
|
|
произведение ZRZVZLZX = 0,9. |
|
|
|
|
|||
Расчеты по формулам (1.8), (1.9) представлены в таблице 1.7. |
|
||||||
|
Таблица 1.7 – Допускаемые контактные напряжения НР, МПа |
|
|||||
Ступень, зубчатое колесо |
NHlim / NHE |
|
ZN |
НРi (1.9) |
А НРmin |
НР (1.8) |
|
Б.ст. |
z1 |
0,28 |
|
0,94 |
711 |
|
530 |
z2 |
0,35 |
|
0,95 |
497 |
572 |
||
|
|
|
|||||
Т.ст. |
z1 |
1,12 |
|
1,02 |
771 |
|
600 |
z2 |
1,46 |
|
1,07 |
560 |
700 |
||
|
|
|
1.3.4 Коэффициенты расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
По ГОСТ 21354-87 [2, c.12] :
КН = КАКНVKH KH , |
(1.10) |
где КА – коэффициент, учитывающий влияние |
внешней динамической |
нагрузки; КА = 1 ; |
|
КНV - коэффициент внутренней динамической нагрузки в зацеплении;
KH - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий вследствие деформаций :
– для конической передачи с круговыми зубьями [2, c.18]
KH = (KH 0)1/2; |
(1.11) |
– для цилиндрической передачи [2, c.14] |
|
KH = 1 + (KH 0 – 1) KHW, |
(1.12) |
где KH 0 – начальное (до приработки) значение коэффициента KH [2, c.16]; KHW – коэффициент, учитывающий влияние приработки зубьев [2, c.16];
KH - коэффициент, учитывающий влияние погрешностей изготовления на распределение нагрузки между зубьями:
–для конической передачи KH = 1 ;
–для цилиндрической косоэубой передачи [2, c.17]
KH = 1 + (KH 0 – 1) KHW, |
(1.13) |
где KH 0 – начальное значение до приработки зубьев: при Н2 350 НВ [2, c.17]
KH 0 = 1 + 0,25(nст – 5) 1,6, |
(1.14) |
|
13 |
где nст – число степени точности передачи по нормам плавности.
В таблице 1.8 приведены величины коэффициентов рабочей ширины
зубчатых венцов Кbe, |
ba, bd по рекомендациям [2, c.13, 14]. |
||
Таблица 1.8 – Коэффициенты Кbe, ba, bd |
|||
Параметры |
|
С т у п е н ь р е д у к т о р а |
|
|
быстроходная |
тихоходная |
|
|
|
||
Тип передачи |
|
коническая с круговыми |
цилиндрическая косозубая |
|
|
зубьями |
|
Схема [2, рисунок 4.1 ] |
|
2 |
6 |
Коэффициенты Кbe и ba |
|
Кbe = 0,285 |
ba = 0,315 (Н2 350 НВ) |
Передаточное число u |
|
4 |
4 |
Коэффициент |
|
0.166(u2 + 1)1/2 = 0,68 |
0,5 ba(u + 1) = 0,63 |
bd |
|
|
|
Расчет коэффициентов, входящих в формулу (1.!0) выполнен в таблице 1.9.
Таблица 1.9 – Коэффициенты расчетной нагрузки КН
|
|
|
|
Ступень |
редуктора |
|
|
Наименование |
параметра |
Источник |
Б.ст. – |
Т.ст. – |
Примечание |
|
|
|
|
коническая |
цилиндрич. |
|
1 |
Частота вращения n1, мин-1 |
табл.1.4 |
916,7 |
228,8 |
|
|
2 |
Момент Т1, Н м |
|
табл.1.4 |
62,5 |
239,4 |
|
3 |
Скоростной коэффициент СVm (CV) |
[2, c.18] |
1000 |
1600 |
ТВЧ1 + У2 |
|
4 |
Окружная скорость vm (v) , м/с |
[2, c.17] |
2,29 |
0,82 |
|
|
5 |
Степень точности |
|
[2, c.18] |
8 |
8 |
|
6 |
Твердость зубьев |
|
табл.1.5 |
Н1 350 НВ; |
Н2 350 НВ |
|
|
средняя по Виккерсу HVmin |
290 |
|
|||
|
|
|
||||
7 |
Коэффициент КНV |
|
[2, c.15] |
1,04 |
1,02 |
|
8 |
Коэффициент KH 0 |
|
[2, c.16] |
2,72 |
1,24 |
|
9 |
Коэффициент KHW |
|
[2, c.17] |
– |
0,43 |
|
10 Коэффициент KH |
|
(1.11),(1.12) |
1,65 |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 Коэффициент KH |
0 , |
(1.14) |
– |
1,75 |
Н 350 НВ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0 |
|
– |
1,6 |
|
|
|
принято KH |
|
|
|
|
|
12 Коэффициент KH |
|
(1.13) |
1,0 |
1,26 |
|
|
13 Коэффициент KH |
|
(1.10) |
1,72 |
!.41 |
|
1.3.5 Расчет цилиндрической передачи
1.3.5.1 Межосевое расстояние косозубой цилиндрической передачи с внешним зацеплением из условия сопротивления контактной усталости активных поверхностей зубьев [2, c.19] :
a |
W |
= 410 (u + 1) [ T K |
H |
/ ( |
u |
2 )]1/3 |
(1.15) |
|
1 |
ba |
|
НР |
|
aW = 410 (4 + 1) [239,4 1,41 / (0,315 4 6002 )] 1/3 = 185,8 мм.
По заданию выпуск мелкосерийный – передача нестандартная; принимаем aW = 190 мм.
14
1.3.5.2 Допускаемое напряжение на изгиб в зубьях шестерни [2, c.10] :
|
|
FР1 |
= 0,4 |
0Y |
N1 |
, |
(1.16) |
|
|
|
Flimb1 |
|
|
||
где |
0- базовый |
предел |
изгибной |
выносливости |
зубьев [2, c.11]. |
||
|
Flimb1 |
|
|
|
|
|
|
Предполагая mn 3 мм и при этом сквозную закалку зубьев, будем иметь
Flimb10 = 550 МПа;
|
YN1 – коэффициент долговечности при изгибе. |
Так как NFE1 NFlim, то |
|||||
YN1= 1,0. |
FР1 = 0,4 5501 = 220 МПа. |
|
|
||||
|
1.3.5.3 |
Параметры цилиндрической передачи [2, c.20], [3, c.4] представ- |
|||||
лены в таблице 1.10. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Таблица 1.10 – Параметры тихоходной ступени редуктора |
|
|||
|
|
Наименование параметра |
Формула, |
источник |
Результат |
||
1 |
Ширина зубчатого венца, мм : b2 = bW |
baaW |
59,9 |
||||
|
|
|
принято: колеса |
b2 = bW |
передача нестандартная |
60 |
|
|
|
|
шестерни b1 |
b2 + 5 |
65 |
||
2 |
Модуль, мм : минимальный mmin |
3500T1(u + 1) / (aWbW FР1) |
1,67 |
||||
|
|
|
рекомендуемый mn |
(0,01 ... 0,02) aW |
1,9 ... 3,8 |
||
|
|
|
принято m |
ГОСТ 9563-60 |
3 [1.5] |
||
|
|
|
|
||||
3 |
Минимальный угол наклона зубьев min , |
|
|
|
|||
|
град, |
при |
1,1 |
|
arcsin (4m / bW) |
11,537 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Суммарное число зубьев |
z ; |
2aWcosmin / m |
124,1 |
|||
|
|
|
округление |
z |
до целого числа |
124 |
|
5 |
Фактический угол наклона зубьев |
arccos [z m / (2aW)] |
11,777577 0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
11046 40 |
6 |
Числа зубьев : шестерни |
z1 |
z / (u + 1) |
24,8 |
|||
|
|
|
принято |
z1 |
|
|
25 |
_ |
|
|
колеса |
z2 |
z – z1 |
99 |
|
7 |
Фактическое передаточное число u |
z2 / z1 |
3,96 |
||||
8 |
Диаметры окружностей при x1 = x2 = 0, мм : |
|
|
|
|||
|
: |
– делительных шестерни d1 |
m z1 / cos |
76,61 |
|||
|
|
|
колеса d2 |
m z2 / cos |
303,39 |
||
|
|
– вершин зубьев |
dа1 |
d1 + 2m |
82,61 |
||
|
|
|
|
dа2 |
d2 + 2m |
309,39 |
|
|
|
– впадин зубьев |
df1 |
d1 – 2,5m |
69,11 |
||
|
|
|
|
df2 |
d2 – 2,5m |
295,89 |
|
9 |
Окружная скорость |
v, м/с |
d1n1 / 6 104 |
0,92 |
1.3.6 Расчет конической передачи
1.3.6.1 Диаметр внешней делительной окружности колеса из условия сопротивления контактной усталости при Kbe = 0,285 [2, c.24] :
15
|
d |
= 1640 [T uK |
/ ( |
|
2)]1/3, |
(1.17) |
|
|
|
e2 |
2 H |
H |
|
HP |
|
где H – коэффициент, учитывающий влияние вида конической передачи: |
|||||||
при Н1 45 HRCЭ и Н2 350 НВ |
|
[2, c.24] : |
|
||||
|
H = 1,13 + 0,13u = 1,13 + 0,13 4 = 1,65. |
|
|||||
Тогда |
d |
= 1640 [ 239,4 4 1,72 / (1,65 5302)1/3 = 250,3 мм. |
|||||
|
|
e2 |
|
|
|
|
|
По ГОСТ 12289-76 принимаем de2 = 250 мм.
1.3.6.2 Параметры конической передачи [2, c.25] представлены в таблице 1.11.
Таблица 1.11 – Параметры быстроходной (конической) ступени редуктора
|
Наименование параметра |
|
|
Формула, |
источник |
Результат |
|||
1 Внешний делительный диаметр шестерни de1,мм |
|
de2 / u |
62,5 |
||||||
2 |
Внешнее конусное расстояние |
Re, мм |
0,5 de2 (u2 + 1)1/2 / u |
128,85 |
|||||
3 |
Ширина зубчатого венца b , мм |
|
|
0,285 Re |
36,72 |
||||
|
округление b |
|
|
до целого числа |
37 |
||||
4 |
Фактическое значение Kbe |
|
|
|
b / Re |
0,287 |
|||
5 |
Диаметры средних делительных окружностей, |
|
|
|
|
|
|||
|
мм : |
– шестерни dm1 |
|
de1(1 – 0,5 Kbe) |
53,53 |
||||
|
|
– колеса dm2 |
|
de2(1 – 0,5 Kbe) |
214,13 |
||||
|
|
|
|
||||||
6 |
Числа зубьев : |
z1 |
|
|
[2, c.26, рис.5.4 б] |
12 |
|||
|
– шестерни z1 |
|
|
[2, c.25] ; |
1,3 z1 |
16 |
|||
|
– колеса |
z2 |
|
|
|
z1u |
64 |
||
7 |
Фактическое передаточное число |
uБ |
|
|
z2 / z1 |
4,0 |
|||
8 |
Углы делительных конусов, град : колеса 2 |
|
|
arctg u |
75,963757 |
||||
|
|
|
|
|
|
или |
750 57 50 |
||
|
|
– шестерни 1 |
|
|
90 – 2 |
14,036243 |
|||
|
|
|
|
|
|
или |
140 02 10 |
||
9 |
Модули, мм : внешний окружной |
mte |
|
|
de2 / z2 |
3,9063 [ 1,5 ] |
|||
|
– средний нормальный |
mnm |
|
mte(1 – 0,5 Kbe)cosm |
2,7407 |
||||
10 Число зубьев плоского производящего |
|
(z12 + z22)1/2. |
|
||||||
|
колеса |
|
z |
|
65,97 |
||||
11 Осевая форма зубьев |
|
|
|
[2, c.23] |
II |
||||
12 |
Средняя окружная скорость |
v , м/с |
|
d |
m1 |
n |
/ 6 104 |
2,57 |
|
|
|
|
m |
|
|
1 |
|
|
|
|
1.4 Предварительный расчет диаметров валов |
|
|||||||
|
Рекомендуемые диаметры валов редуктора из условий прочности и |
||||||||
жесткости [7, c.42] или [3, c.19], мм : |
d KT1/3, |
|
|
|
|
||||
где К – расчетный коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Т – момент на валу, Н м (таблица 1.4) : |
|
|
|
|
|
|||
|
Вал |
|
К |
|
Т, Н м |
|
|
d , мм |
d, мм |
|
быстроходный (входной) |
8 |
|
62,5 |
|
|
31,74 |
32 |
|
|
промежуточный |
|
6,5 |
|
239,4 |
|
|
40,35 |
40 |
|
тихоходный (выходной) |
5,5 |
|
928 |
|
|
53,63 |
56 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5 Расчет ременной передачи
По заданию передача с клиновым ремнем нормального сечения.
Расчет произведен в соответствии с методикой, изложенной в [5], и примером [6, c.7, п.3.1 и 3.2].
1.5.1 Передаваемая мощность, кВт, [5, c.7]
|
|
P = PnomCp , |
|
|
(1.18) |
||
где Pnom = Pдв = 4,27 кВт – номинальная мощность привода; |
|
||||||
|
Cp – коэффициент динамичности нагрузки [5, c.25] : режим работы |
||||||
тяжелый ( см. с.11 ), kС = 0,3 – работа односменная : |
Cp = 1,2 ; |
|
|||||
|
|
P = 4,271,2 = 5,12 кВт. |
|
|
|
||
|
1.5.2 Рекомендуемые сечения нормальных клиновых ремней при |
||||||
P = 5,12 кВт и n1 = 1430 мин-1 [5, c.24] – А и В(Б). |
|
|
|
||||
|
Таблица 1.12 – Размеры клиновых ремней [5, c.22], (рисунок 1.3) |
||||||
|
Наименование параметров |
|
Сечение ремня |
||||
|
|
А |
|
В(Б) |
|||
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Расчетная ширина ремня WP , мм |
|
11 |
|
14 |
||
2 |
Ширина большого основания |
W , мм |
|
13 |
|
17 |
|
3 |
Высота ремня Т, мм |
|
|
8 |
|
11 |
|
4 |
Расстояние от нейтрального слоя y0, мм |
|
2,8 |
|
4,0 |
||
5 |
Площадь сечения |
А , мм2 |
|
|
81 |
|
138 |
6 |
Масса 1 м ремня |
mп, кг |
|
|
0,1 |
|
0,18 |
|
|
|
|
|
|||
7 |
Минимальный диаметр шкива |
d1min , мм |
|
90 |
|
125 |
|
|
|
|
|
||||
8 |
Класс кордшнуровых ремней |
|
|
II |
|
II |
|
|
|
|
|
|
Обозначено: |
||
|
|
|
|
|
1 |
двигатель; |
|
|
|
|
|
|
2 ременная |
||
|
|
|
|
|
|
|
передача; |
|
|
|
|
|
3 |
редуктор; |
|
|
|
|
|
|
4 |
муфта; |
|
|
|
|
|
|
5 приводной |
барабан; 6 рама
Рисунок 1.3 Сечение ремня
Рисунок 1.4 Компоновка ременной передачи
1.5.3 |
Межцентровое расстояние по ГОСТ 1284.3–96 [5, c.9] |
|
|
0,7 (d1 + d2 ) а 2 (d1 + d2 ) |
|
может быть представлено как |
|
|
|
0,7d1(1 + i) а 2 d1(1 + i), |
(1.19) |
где i = 1,56 |
(в таблице 1.3 – это uР ) – передаточное отношение ременной |
передачи.
17
В соответствии с рисунком 1.4 для принятой схемы компоновки
а = Н – Н1, где Н и Н1 – расстояния от пола до осей соответственно барабана (Н = 650 мм) и двигателя. Грубо (с запасом) можно принять Н1 = 2h = 2 112 =
224 мм (h = 112 мм – рисунок 1.2). Тогда а = 650 – 224 = 426 мм.
Из соотношения (1.19) при i = 1,56 и а = 426 мм следует 83 d1 238 мм С другой стороны, d1min = 90 и 125 мм, а также d1 должен вписываться в габарит двигателя, т.е. d1 d30 (d30 = 246 мм). Это условие (238 246 мм) выполняется. Кроме того, чем больше диаметры шкивов, тем выше долговечность ремней.
Исходя из сказанного, для сравнительного расчета принимаем шкивы с диаметрами по трем вариантам :
|
Вариант |
1 |
2 |
3 |
d1, |
мм |
140 |
160 |
180 |
d2 = i d1_, мм |
218,4 |
249,6 |
280,8 |
|
d2 |
по ГОСТ, мм |
224 |
250 |
280 |
Округляя, принимаем а = 420 мм.
1.5.4Общие расчетные данные для обоих сечений ремней представлены
втаблице 1.13.
Таблица 1.13 – Общие параметры для сечений ремней А и В (Б)
|
П а р а м е т р ы |
Результаты при d1 , мм |
Приме- |
|||
|
наименование |
источник |
140 |
160 |
180 |
чание |
1 |
Фактическое i |
d2 / [d1(1 - )] |
1,62 |
1,58 |
1,57 |
= 0,01 |
2 |
Скорость ремня v1, м/c |
d1n1 / (6 104) |
10,48 |
11,98 |
13,48 |
|
3 |
Угол обхвата 1, град |
180 – 57(d2 – d1) / a_ |
168,6 |
167,8 |
166,4 |
110 0 |
4 |
Длина ремня : |
(d1 + d2) |
1144 |
1288 |
1445 |
|
|
q |
(d2 – d1)2 / 4 |
1764 |
2025 |
2500 |
|
|
LP , мм |
2а + + q / а.. |
1988 |
2133 |
2291 |
а = 420 мм |
|
LP, мм |
округление по ГОСТ |
2000 |
2120 |
2240 |
|
5 |
Частота пробегов , с-1 |
103v1 / LP |
5,24 |
5,65 |
6,02 |
20 |
6 |
Межцентровое рассто- |
0,25 [ LP - + |
|
|
|
а = 426 |
|
яние anom , мм |
(LP - )2 - 8 q ] |
426 |
414 |
394 |
|
7 |
Регулирование а , мм: |
|
|
|
|
|
|
увеличение 1, мм ; |
S1LP |
50 |
53 |
56 |
S1 = 0,025 |
|
уменьшение 2, мм : |
S2LP + 2WP |
|
|
|
S2 = 0,009 |
|
сечение А |
|
40 |
41 |
42 |
|
|
сечение В (Б) |
|
46 |
47 |
48 |
|
|
ход , мм |
1 + 2 |
|
|
|
|
|
сечение А |
|
90 |
94 |
98 |
|
|
сечение В (Б) |
|
96 |
100 |
104 |
|
Результаты тягового расчета и расчета на долговечность приведены в таблице 1.14.
18
19
Окончание таблицы 1.14
Примечание – ТР – требуемый эксплуатационный ресурс ремней по ГОСТ 1284.2-89 [5, c.21] : ТР = ТР(СР) К1К2, где ТР(СР) = 2500 ч – ресурс при среднем режиме работы; К1 = 0,5 – для тяжелого режима; К2 = 1,0 – для умеренного климата; ТР = 2500 0,5 1,0 = 1250 ч._
1.5.5.Анализ результатов
Из результатов расчета следует, что только три ремня ( сечение А при d1= 140 и d2 = 224 мм и сечения А и В (Б) при d1 = 180 и d2 = 280 мм) удовлетворяют требуемому ресурсу в 1250 часов.
Окончательно выбираем ременную передачу, имеющую наименьшие габариты и массу :
РЕМЕНЬ А – 2000 II ГОСТ 1284.1-89, К = 3, d1 = 140 мм, d2 = 224 мм,
i = 1,62, anom = 426 мм. = 90 мм ( 1 = +50 мм, 2 = – 40 мм), Lh = 1831 час.
1.5.6 На рисунке 1.5 представлены конструкция [5, c.29] и размеры {5, c.18] ведомого шкива.
|
По таблице П9 ]5, c.29] для сечения |
|
|
ремня А : |
|
|
wd = 11 мм; bmin = 2,75 мм – при- |
|
|
нимаем b = 3 мм; |
|
|
hmin = 8,7 мм – принимаем h = 9 мм; |
|
|
e = 15 0,3 мм; fmin = 9 мм; r = 1 мм |
|
|
при dd = d2 = 224мм = 38 0,5 0 |
|
|
Тогда М = (n – 1)e + 2f = (3 – 1)15 + |
|
|
+ 2 9 = 48 мм; |
|
|
de = dd + 2b = 224 + 2 3 = 230 мм. |
|
|
Производство мелкосерийное : |
|
|
при de = 230 мм 250 мм шкив |
|
|
точеный из стального проката: |
|
|
= (0,88...1,0)h = 7,9...9 мм, |
|
Рисунок 1.5 Конструкция и размеры шкива |
принимаем = 8 мм; |
|
с = (1,2...1,3) = 9,6...10,4 мм – |
||
|
||
с = 10 мм; |
|
D0 = dd – 2 (h + ) = 224 – 2 (9 + 8) = 190 мм..
Расчетный диаметр входного вала редуктора КЦ d = 32 мм (см. п.1.4). Коническая шестерня консольная; под подшипниками принимаем dП = 35 мм, резьбу регулировочной круглой гайки на валу [7, c.429] М33 х 1,5 и тогда диаметр вала под шкивом dВ = 28 мм [7, c.431]. Размеры ступицы шкива :
dСТ = 1,55dВ = 1,5528 = 43,4, принимаем dСТ = 45 мм; lСТ = (1,2...1,5)dВ = 33,6...42 мм, принимаем lСТ = 36 мм.
В пределах размера диска (D0 – dСТ) / 2 = (190 – 45) / 2 = 72,5 мм возможно разместить 4 отверстия d0 = 50 мм.
20